Условие:
Суперпозиции когерентных состояний имеют особое значение в квантовой оптике. Эти состояния часто называют состояниями кота Шредингера, ссылаясь на знаменитый мысленный эксперимент. Состояния Шредингеровского кота могут быть использованы в качестве кубитов, а также как основа для генерации более устойчивых, таких как кубиты ГоттесманаКитаева-Прескилла (GKP). В этой аналогии состояния «живого кота» и «мертвого кота» соответствуют суперпозиции когерентных состояний с амплитудами а:
|±Cat) o |a) |-a),
где |+Cat) обозначает четного кота, a | Cat) - нечетного кота. Приближенные состояния Шредингеровского кота могут быть созданы с помощью схемы с вычитанием фотонов, как показано на Рис. 2. Сжатое вакуумное состояние разделяется на две моды с помощью высокоотражающего светоделителя (BS) с коэффициентом отражения R (R 1). Прошедшая мода называется холостой модой, а отраженная сигнальной модой. Tо, насколько близко выходное состояние |out) к состоянию кота Шредингера, определяется параметром точности F:
F = | (±Cat|out) |2
2. (3 балла) Покажите, что состояния кота Шредингера являются неклассическими.
Решение:
Чтобы показать, что состояния кота Шредингера являются неклассическими, давайте рассмотрим несколько ключевых аспектов. 1. Определение классических и неклассических состояний: Классические состояния можно описать с помощью классической механики, где система может находиться в одном определенном состоянии в любой момент времени. Неклассические состояния, такие как состояния кота Шредингера, не могут быть описаны классической механикой, так как они находятся в суперпозиции нескольких состояний одновременно. 2. Состояния кота Шредингера: Состояния кота Шредингера, например, |+Cat) и |-Cat), пре...