“薛定谔猫”—宏观量子叠加态

综述了近年来在量子光学方面关于“薛定谔猫”态的研究进展，包括其渊源，定义，制备，性质和可能的应用，“薛定谔猫”态本质上是两个宏观可区分的态相干叠加，它涉及量子力学的基本问题，对样一个问题进行研究，将有助于对量子力学的解释进行探讨。     

没有薛定谔猫态

新近有个超导量子干涉器件的实验,使澄清量子力学基本解释有了可能.分析此实验和相关实验之后,作出断言,抽象量子态没有信息,且波函数是个尚待观察者要去做的实验的几率幅.故用常用术语将量子态或波函数过分具体化,恐怕要招致误解.因而从本质上讲,薛定谔猫态是不存在的.     

光纤孤子的量子特性：压缩态和类薛定谔猫态（Schroedinger-cat-like states）

利用与时间有关的Hartree近似法证明借助非线性Mach-Zehnder干涉仪可以得到光孤子的光子数压缩态(＜(△(N))2＞min～＜(N)＞1/3),并且指出在一些特定时刻光纤孤子会呈现出类薛定谔猫态(Schr(o)dinger-cat -lik states).     

今日薛定谔猫

“死猫-活猫”问题是薛定谔于1935年设想的一个概念性实验,其主要意图是:探讨适用于光子、电子或原子的量子波动力学对宏观世界是否仍然有效.也就是说,希望找出区分微观量子和宏观客体的尺度边界.如所周知,水波和电子在通过双缝时都会有干涉现象发生.二者的共性在于:在空间某点的强度正比于通过双缝(Ａ和Ｂ)的波矢量和的模方(|ＣａψＡ ＣｂψＢ|2),而不是正比于它们各自的模方之和(|ＣａψＡ|2 |ＣｂψＢ|2).换言之,两个波函数的叠加是含有位相信息的相干叠加(形象地说,是具有夹角θ的两个矢量之和),而不是二者的统计混合.在统计混合中,不…     

薛定谔猫态的产生与探测及其对Jaynes-Cummings模型的影响

利用大失谐情况下的简并喇曼过程和双光子Jaynes-Cummings模型来产生电磁场中的宏观量子叠加态,即薛定旋风谔猫态,并探讨如何用零频检测的方法来探测这些态。研究了当电磁场初态为薛定谔猫态时,对强度耦合的Jaynes-Cummings模型中原子反转的崩塌与再生现象的影响,将在以相干态为初态所产生的原子反转的崩塌区产生不同程度的再生现象。 关键词：     

一种新型的两态叠加多模Schrodinger猫态光场的等阶N次方Y压缩

本文根据量子力学的线性叠回后果色造了由多模（即ｑ模）相干态的相反态｜｛－Ｚｊ｝ｑ及多模虚相干态｜｛ｉＺｊ｝〉ｑ这两者的线性叠加所组成的一种新型的多模Ｓｃｈｒｏｄｉｎｇｅｒ猫态光场｜Ψ＾（２）〉ｑ,利用新近建立的多模压缩态理论,研究了态｜Ψ＾（２）ｑ的Ｎ次方Ｙ压缩效应。结果发现：（１）当压缩阶数Ｎ＝２ｐ且ｐ＝２ｍ（ｍ＝１,２,３,…,…）时,态｜Ψ＾（２）ｑ总是恒处于Ｎ－Ｙ最小测不准态;（２）当压缩     

量子叠加态光场中广义电场的N次方H压缩效应

利用多模压缩态理论,研究了一种新型的三态叠加多模量子叠加态光场|Ψ(3)〉q中广义电场分量的等幂次N次方H压缩特性.结果发现,在一定条件下,态|Ψ(3)〉q的广义电场分量总可呈现出周期性变化的广义非线性等幂次N次方H压缩效应.     

相位型三头薛定谔猫态的量子统计属性

本文详细研究了一种相位型三头薛定谔猫态的一些量子统计属性,包括光子数分布、平均光子数、亚泊松分布、压缩效应以及Wigner函数等.我们发现,三头猫态的Wigner函数都可以出现负值,与二、四头猫态一样,说明它们都可以体现出非经典特性.与二头猫态不同,三头猫态在一定参数范围内可以呈现亚泊松分布,这点与四头猫态相类似,但弱于四头猫态.另外,三头猫态和四头猫态都没有压缩属性,但二头猫态具有压缩属性.     

利用原子与光场的非最大纠缠态传送薛定谔猫态

利用二能级原子与腔场的共振相互作用Jaynes-Cummings(J-C)模型，制备出原子与光场的纠缠态，通过改变相互作用时间，可以控制纠缠态的纠缠程度。提出了利用这个原子与光场的非最大纠缠态，通过大失谐的J-C模型传送腔场的薛定谔猫态的方案。     

利用Ξ型三能级原子与双模光场的非共振相互作用制备双模Schrdinger猫态

提出了一种利用Ξ型三能级原子与双模光场的非共振相互作用制备双模Schrdinger猫态的方法. 关键词：     

偶数模四态叠加多模叠加态光场的高次差压缩

构造了由偶数模多模复共轭奇相干态与多模复共轭偶相干态线性叠加所组成的第Ⅱ种偶数模四态叠加多叠模加态光场|Ψ_oe⁽⁴⁾,Ⅱ>_2q.利用多模压缩态理论,研究了态|Ψ_oe⁽⁴⁾,Ⅱ>_2q的等幂次高次差压缩特性.结果发现:在一定条件下,态|Ψ_oe⁽⁴⁾,Ⅱ>_2q的两个正交相位分量可同时呈现出广义非线性等幂次高次差压缩效应.     

薛定谔猫态的激发态

本文引入一类新的量子态,光子数添加藤定谔猫态,它由光场产生算符反复作用在薛定谔猫态上得到,并研究了在此态上表现出的压缩效应和反聚束效应.结果表明,添加光子数有助于光场出现反聚束效应,却使压缩效应受到抑制.     

叠加多模薛定谔猫态纠缠光场的不等幂次高次差压缩

利用多模压缩态理论研究了由多模复共轭相干态、多模复共轭虚相干态和多模真空态的线性叠加所组成的三态叠加多模薛定谔猫态纠缠光场的广义非线性不等幂次高次差压缩特性.结果发现:①真空场对此猫态光场的不等幂次高次差压缩效应没有影响;②在一定条件下,此猫态光场的两个正交相位分量可分别呈现出不等幂次高次差压缩效应;③而在另外的条件下,此猫态光场的两个正交相位分量则可同时出现上述的不等幂次高次差压缩效应,这是一种与测不准关系相悖的现象,称此种现象为"双边差压缩"效应.     

走近量子纠缠系列之一 薛定谔的猫

<正>本科普系列是想尽量使用通俗的语言,向公众介绍神秘奇妙的量子纠缠。要认识神秘的量子纠缠,首先要认识神秘的量子现象。不管学哪个行业,大概都听说过奇妙的量子现象。诸如测不准原理[1]、薛定谔的猫[2]之类,在日常生活中看起来匪夷所思的现象,却是千真万确存在于微观的量子世界中。许多人将听起来有些诡异的量子理论视为天书,从而敬而远之。有人感叹说:"量子力学,太不可思议了,不懂啊,晕!"不懂量子力     

叠加激发相干态的量子特性

构造了2个强度相同位相不同的激发相干态的叠加态,并通过数值计算研究了该叠加态的反聚束效应和振幅平方压缩效应随激发光子数m、光场强度x和相位差θ的变化,结果表明:随激发光子数m和光场强度x增大,该量子态的振幅平方压缩均会加深;压缩效应与相位差θ有密切的关系;随光场强度x的增大和激发光子数m的增大,其反聚束效应减弱.     

我国科学家实现六光子薛定谔猫态

中国科技大学微尺度物质科学国家实验室潘建伟教授和同事杨涛、陆朝阳等，最近通过实验成功制备出国际上纠缠光子数最多的薛定谔猫态和可以直接用于量子计算的簇态，刷新光子纠缠和量子计算领域的两项世界纪录．该项研究成果以封面标题的形式发表在最新一期英国《自然》杂志的子刊《自然一物理》上．审稿人评价其是“光学量子计算领域至今最先进的实验工作”和“一个出色的成就，为量子计算、量子纠错和量子力学基本问题的研究铺平了道路”．     

一种强度不对称的两态叠加多模叠加态光场的等价N次方H压缩特性研究

利用多模压缩态理论,研究了一种强度不对称的两态叠加多模叠加态光场|Ψ1(ab)>q的等阶N次方H压缩特性.结果发现当腔模总数q与压缩阶数N这两者之积qN为偶数时,态|Ψ1(ab)>q的第一或第二正交分量在一定条件下可分别呈现出等阶N次方H压缩效应.     

非线性Jaynes-Cummings模型中的薛定谔猫态

本文采用密度算符间的距离论证了非线性(强度相关)Jaynes-Cummings模型在初始相干光场很强的条件下光场周期地演化为薛定谔猫态,且薛定谔猫态的特性取决于原子的初态。     

光纤孤子的量子特性:压缩态和类薛定谔猫态(Schrdinger-cat-like states)

利用与时间有关的Hartree近似法证明借助非线性Mach-Zehnder干涉仪可以得到光孤子的光子数压缩态<(Δ^N)2>min～<^N>1/3,并且指出在一些特定时刻光纤孤子会呈现出类薛定谔猫态(Schr dinger-cat-likestates)。