射频SQUID中薛定谔猫态的探测

我们展示了射频SQUID中宏观不同磁通态的相干叠加的实验证据。当施加到SQUID的外部磁通$\Phi_x$接近一个磁通量子$\Phi_0$的一半时，SQUID具有两个近乎简并的构型：零磁通态和一磁通态，分别对应于顺时针或逆时针流动的几微安电流。该系统被建模为一个处于双势阱中的粒子，每个势阱代表一个不同的磁通态（0或1），势阱之间的势垒可以原位调控。对于低阻尼和足够高的势垒，系统具有一组局域在每个势阱中的量子化能级。这些能级的相对能量可以通过$\Phi_x$进行调控。外部微波被用来将系统从一个势阱的局域基态激发到靠近势垒顶部的一对激发态之一。我们通过改变$\Phi_x$以及势垒高度，在这些能级简并点附近进行了光谱测绘。我们发现，在这两个态均低于经典势垒能量时，它们之间存在劈裂，表明系统获得了磁通基态的相干叠加，这些态在宏观上是不同的，因为它们的平均磁通相差超过$1/4\Phi_0$，它们的电流相差几微安。