光机械薛定谔猫态的制备、存储与读取
量子物理
2018-12-12 v2
摘要
我们分析了一种用于制备、存储和读取光机械薛定谔猫态的方法，其中机械振子的两个不同宏观态存在量子叠加。在该方案中，首先在光学腔中制备光学猫态，然后转移到机械模式，在其中存储并随后利用控制场读取。我们使用正P相空间表示对光机械猫态的量子存储协议进行了数值模拟。该表示对猫态具有紧致的正表示，从而允许对此高度非经典量子系统进行概率性模拟。为验证猫态量子存储的有效性，我们考虑了若干猫态特征并展示如何计算它们。我们还通过解析求解简化模型的标准主方程来研究退相干对猫态的影响，从而能与数值结果比较。聚焦于Wigner函数的负性作为猫态的特征，我们解析评估了在给定机械振子环境温度下负性消失所需时间的上界。我们展示了与数值方法的一致性。这些方法提供精确解，允许在使用时间模式匹配的输入和输出脉冲来创建、存储和读取机械猫态的实验中完整处理退相干。我们的分析处理了光机械振子的内部光学与机械模式，以及变得与内部模式纠缠的完整输入和输出场模式集合。该模型包含源于机械库中热效应的退相干，以及光学与机械损耗。
引用
@article{arxiv.1809.00608,
title = {Creation, storage and retrieval of an optomechanical cat state},
author = {R. Y. Teh and S. Kiesewetter and P. D. Drummond and M. D. Reid},
journal= {arXiv preprint arXiv:1809.00608},
year = {2018}
}