論文の概要: Proposal for macroscopic delocalisation of a large mass in a RF trap

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2509.17081v1
• Date: Sun, 21 Sep 2025 13:54:42 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-09-23 18:58:16.103654
• Title: Proposal for macroscopic delocalisation of a large mass in a RF trap
• Title（参考訳）: RFトラップにおける大質量のマクロ非局在化の提案
• Authors: Martine Schut, Valerio Scarani,
• Abstract要約: ポールトラップにイオンを混入した数百ナノメートルの荷電質量を考える。 イオンとのクーロン相互作用により空間状態を操作する手法を提案する。 提案手法は, ナノ粒子を数ナノメートルでコヒーレントに置き換えることが可能であることを実証する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Engineering coherent spatial superpositions of levitated large masses is an ongoing challenge. Borrowing from recent experimental work, we consider a charged mass of hundreds of nanometers size (``nanoparticle'') co-trapped with an ion in a Paul trap, and propose a scheme to manipulate its spatial state through the Coulomb interaction with the ion. We focus on the achievable delocalisation, only sketching the other challenges of the protocol (initial cooling, preservation of coherence for long-enough times, and detection). We prove that our scheme can displace coherently the nanoparticle by a few nanometers, with state-of-the-art parameters. Though smaller than the nanoparticle's size, this is much larger than the wavefunction of the trap's ground state. Thus the co-trapping scheme is in principle able to demonstrate macroscopic delocalisation of a charged nanoparticle.
• Abstract（参考訳）: 余剰大質量の工学的コヒーレントな空間重ね合わせは、現在進行中の課題である。 最近の実験結果から,ポールトラップにイオンを混入した数百ナノメートルの荷電質量(「ナノ粒子」)を考えるとともに,クーロンとイオンとの相互作用による空間状態の操作法を提案する。 達成可能な非局在化に注目し、プロトコルの他の課題(初期冷却、長期間のコヒーレンス保存、検出)をスケッチするのみである。 我々は,ナノ粒子を数ナノメートルでコヒーレントに置き換えることが可能であることを証明した。 ナノ粒子のサイズよりも小さいが、これはトラップの基底状態の波動関数よりもはるかに大きい。 したがって、コトッピング方式は原理的には荷電ナノ粒子のマクロ的非局在化を示すことができる。

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