近似 NOON 态与自旋压缩双模玻色-爱因斯坦凝聚体的介观量子相干性量化

我们研究如何表征和量化近似双模 NOON 态与自旋压缩双模玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）的介观量子相干性。我们确定了两个判据，用以验证量子数相差 $n$ 的态之间存在非零量子相干性。这些判据否定了量子态的某些混合，从而表征了一种广义的 $n$ 视界 Schrödinger 猫型悖论。第一个判据是关联 $\langle\hat{a}^{\dagger n}\hat{b}^{n}\rangle\neq0$（此处 $\hat{a}$ 和 $\hat{b}$ 为各模式的玻色算符）。该关联在 $n$ 粒子探测概率中表现为干涉条纹，并可通过正交相位幅度与自旋压缩测量进行测量。$\langle\hat{a}^{\dagger n}\hat{b}^{n}\rangle$ 的测量能够量化整体 $n$ 阶量子相干性，从而为高效率验证高保真度光子 NOON 态提供了一种途径。第二个判据基于对可测自旋压缩参数 $\xi_{N}$ 的量化。我们将这些判据应用于有损干涉仪和双阱囚禁 BEC 中的 NOON 态理论模型。通过分析现有的 BEC 实验，我们展示了广义原子“kitten”态以及 $n\gtrapprox10$ 个原子的原子量子相干性。