論文の概要: Measurement-induced generation of Schrödinger cat states in cavity QED

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2608.04578v1
• Date: Wed, 05 Aug 2026 08:08:59 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-08-06 14:48:43.785539
• Title: Measurement-induced generation of Schrödinger cat states in cavity QED
• Title（参考訳）: キャビティQEDにおけるシュレーディンガー猫状態の測定による生成
• Authors: Tong Wang, Peng-Fei Wei, Hai-Jun Xing, Zhihai Wang,
• Abstract要約: 本研究では,キャビティQEDシステムにおいてシュルディンガー猫状態を生成するための計測ベースのプロトコルを提案する。 数値シミュレーションにより、生成したシュルディンガー猫状態は中程度の空洞散逸に対して頑健であることが示されている。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 12.958755972596371
• License: http://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/
• Abstract: Schrödinger cat states, representing coherent superpositions of macroscopically distinguishable states, are indispensable nonclassical resources for continuous-variable quantum information processing. Existing generation protocols typically rely on strong nonlinear interactions, complicated control techniques, or engineered dissipation, posing challenges for experimental implementation. Here, we propose a simple measurement-based protocol for generating Schrödinger cat states in a cavity-QED system by combining coherent driving, dispersive atom--cavity interactions, and atomic postselection. The atom--cavity interaction establishes coherent correlations between the atomic and photonic degrees of freedom, while the subsequent atomic postselection projects the cavity field onto a non-Gaussian superposition state with pronounced Wigner negativity. Numerical simulations based on the Lindblad master equation show that the generated Schrödinger cat states remain robust against moderate cavity dissipation. Our results demonstrate that conditional atomic measurements provide an effective and experimentally accessible approach for preparing nonclassical cavity states without relying on strong optical nonlinearities or engineered dissipation.
• Abstract（参考訳）: シュレーディンガー・キャット状態は、マクロ的に区別可能な状態のコヒーレントな重ね合わせを表すもので、連続可変量子情報処理には必須の非古典的資源である。 既存の生成プロトコルは通常、強い非線形相互作用、複雑な制御技術、あるいは工学的な散逸に依存し、実験的な実装に挑戦する。 本稿では、コヒーレント駆動、分散原子-キャビティ相互作用、原子ポストセレクションを組み合わせることで、キャビティ-QED系におけるシュレーディンガー猫状態を生成するための簡易な測定ベースのプロトコルを提案する。 リンドブラッドマスター方程式に基づく数値シミュレーションにより、生成されたシュレーディンガー・キャット状態は中等度空洞散逸に対して頑健であることが示されている。 以上の結果から, 条件付き原子測定は, 強い非線形性や工学的散逸に依存することなく, 非古典的空洞状態の生成に有効かつ実験的に有効な方法であることが示された。

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