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由泛浪度测量引起的宏观量子比特群的非经典性

量子物理 2025-11-21 v1

摘要

我们提出了一种实验方案,通过测量引起的量子系统扰动来测试宏观量子比特群的非经典性,从而检验经典宏观实在性 (MR) 的违背。采用电磁共振器探测量子比特群的泛浪度。连续测量的作用使得在理想情况下,整个量子比特群的非经典性表现为无论规模大小如何均可被探测。这使得我们能够探究量子力学的宏观极限,因为该量子比特群实际上等效于一个由许多个 \hbar 单位组成的大角动量。即使 \hbar 相对于整个角动量而言趋于零,仍会发现对 MR 的常数违背。然而,环境退相干和量子比特-电磁场耦合不均匀会导致量子-经典转变。这意味着玻尔的对应原理并非根本性的,而是实际限制的必然结果。我们概述了使用多种量子比特(超导量子比特、半导体自旋、Rydberg 原子)耦合至共面波导共振器的实现方案,并通过相应的噪声分析发现,当前技术下 MR 的违背可检测至多达 100100 个量子比特。

关键词

引用

@article{arxiv.2511.15880,
  title  = {Nonclassicality of a Macroscopic Qubit-Ensemble via Parity Measurement Induced Disturbance},
  author = {Lorenzo Braccini and Debarshi Das and Ben Zindorf and Stephen D. Hogan and John J. L. Morton and Sougato Bose},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2511.15880},
  year   = {2025}
}

备注

24 pages, 7 figures; Any feedback is welcome