囚禁离子系统中量子测量的弱到强转变
量子物理
2020-12-22 v2 其他凝聚态物理
原子与分子团簇
物理学史与哲学
光学
摘要
从量子力学诞生到最先进的量子技术，量子测量在其跌宕历史中始终是一个谜。在多种量子系统中已被广泛研究的两种互补测量方案是：冯·诺伊曼的投影式“强”测量与阿哈罗诺夫的弱测量。在此，我们报道了在单个囚禁 离子系统中观测到的弱到强测量转变。该转变通过调节离子内部电子态与其振动运动之间的相互作用强度实现，二者分别扮演被测系统与测量指针的角色。通过对内部态进行预选与后选，获得了由离子两个运动波包组成的指针态，其中心位置偏移对应于测量结果，展示了从弱值渐近到期望值渐近的转变。定量上，弱到强测量转变由一个普适转变因子 刻画，其中 是与系统-装置耦合相关的无量纲参数。这一连续连接弱测量与强测量的转变，可能为检验量子基础开辟新的实验可能，并促使我们重新审视与改进相关量子技术的测量方案。
引用
@article{arxiv.1910.11684,
title = {Weak-to-strong transition of quantum measurement in a trapped-ion system},
author = {Yiming Pan and Jie Zhang and Eliahu Cohen and Chun-wang Wu and Ping-Xing Chen and Nir Davidson},
journal= {arXiv preprint arXiv:1910.11684},
year = {2020}
}
备注
6 pages, 3 figures, accepted by Nature Physics