测量量子态：一种测量空间密度矩阵的实验装置
量子物理
2009-10-30 v1
摘要
为量化量子测量中退相干的影响，期望测量的不仅是空间波函数的模平方，而是整个密度矩阵，其相位携带关于动量及态纯度信息。本文给出一种实验装置，能以任意精度测量一束相同制备带电粒子的密度矩阵（或等价地，Wigner 函数），精度仅受计数统计与探测器分辨率限制。粒子进入电场后在横向产生简谐振荡。这对应于相空间中 Wigner 函数的旋转。借助可滑动探测器，可从所有角度测量 Wigner 函数的边缘分布。因此相空间层析形式体系可通过 Radon 变换的标准反演恢复 Wigner 函数。将此技术应用于例如具不同程度环境诱导退相干的双缝实验，应能使我们对退相干与表观波函数坍缩的理解更少定性、更多定量。
引用
@article{arxiv.quant-ph/9607021,
title = {Measuring quantum states: an experimental setup for measuring the spatial density matrix},
author = {Max Tegmark},
journal= {arXiv preprint arXiv:quant-ph/9607021},
year = {2009}
}
备注
Final accepted version, with 2 figures included. Latest version at http://www.sns.ias.edu/~max/radon.html (faster from the US), from http://www.mpa-garching.mpg.de/~max/radon.html (faster from Europe) or from [email protected]. To appear in Phys Rev A.