驱动耗散系统中 Schrödinger 猫的精确结果及其反馈控制

在量子光学中，光子 Schrödinger 猫是两个具有相反相位且包含大量光子的相干态的叠加。近来，这些态已在经受人工设计双光子过程的驱动耗散谐振子的瞬态动力学中被观测到。在此，我们给出此类系统稳态密度矩阵的精确解析解，其中包括被认为不利于实现猫态的单光子损耗。我们证明，尽管存在显著的单光子损耗，唯一的稳态是具有相反宇称的两个类猫态的统计混合。趋向稳态的瞬态动力学强烈依赖于初始态，并可能经历比光子寿命长数个量级的亚稳态区。通过考虑光子计数构型下的个体量子轨迹，我们发现系统在两个猫态之间间歇性跳跃。最后，我们提出并研究了一种基于该行为的反馈协议，以产生纯的类猫稳态。