150 likes | 271 Views
ezt detektáljuk. Schrödinger-macskák. Élő és halott szuperpoziciója, összefonódva azzal, hogy egy radioaktív atom már elbomlott ( ↓ ) , ill. még nem bomlott el ( ↑ ) :. Hogy lehet a szuperpoziciót megfigyelni? Interferenciában, ezt azonban zavarja az összefonódás!
E N D
ezt detektáljuk Schrödinger-macskák Élő és halott szuperpoziciója,összefonódva azzal, hogy egy radioaktív atom már elbomlott (↓) , ill. még nem bomlott el (↑) : Hogy lehet a szuperpoziciót megfigyelni? Interferenciában, ezt azonban zavarja az összefonódás! Yurke-Stoler PRL 1986: ez megszüntethető optikai forgatással: Kísérletek „mezoszkópikus” rendszerekkel!
„eltoló erő” „hordozó” hiperfinom Kísérlet ioncsapdában: Monroe,…,Wineland (NIST), Science 1996 tf.nist.gov/timefreq/ion/qucomp/papers.htm → elméleti előzmény: Janszky,…,Kis Zsolt, PRA 1994 élő-halott ~ két hely (kettéhasadt koherens állapot) CAT-ION • Stimulált Raman átmenetek: • egyszerre két lézer; • b+c: eltolás, • a+b: átmenet a másik • hiperfinom alapállapotba x irányú rezgés
Elméleti cikk: Meekhof et al. PRL 1996 • Hiperfinom alapállapotok: azonos elektronhéj, különböző magspin-beállás • → a direkt átmenet tiltott, de a Raman megengedett • ELTOLÓ ERŐ A STIMULÁLT RAMAN-ÁTMENETBEN? • Harmonikus oszcillátor: az alapállapot szélessége • Mezoszkópikus: ha az eltolás ennek néhányszorosa! • A lézerpár által leadott impulzus: • Akkor elég erős a lökés, ha elég nagy a LAMB-DICKE PARAMÉTER: • Itt η~ 0.1 – 0.2, ami elég nagy a kísérlethez.
„eltoló erő” „hordozó” hiperfinom fluoreszcens detektálás a+b: b+c a+b: a+b: b+c
Az eltolt oszcillátor-alapállapotból koherens állapot lesz. A végállapot: ahol • A fázisok kontrollálása: • Φ(a macskapár fáziskülönbsége) ← a b+c „eltoló impulzuspár” • kezdőfázisa, • α(a koherens állapot amplitudója) ← b+c időtartama A ↓ állapotot rezonancia-fluoreszcenciával detektálva („d” lézer) , ezt kapjuk (a koherens állapotok számolási szabályai szerint): Ezt kell a kísérlettel összehasonlítani: ha van oszcilláció, van macska.
α~1.5, δ változó: különféle macskák α=3, δ=0, Φ változó
A fő paraméter α(a koherens állapot kitérése): az oszcillátor átlagos gerjesztési szintje a koherens állapotban A dekoherencia sebessége is -tel arányosan nő: túlnagy macskák nem érik meg a detektálás pillanatát! maximális szétválás ~ 80 nm Ez még kísérleti görbe, ilyet már csak rajzolni lehet. dekoherencia: Zurek, Physics Today 1991 okt., 36. old.
Kísérlet mikromézerben: Brune,…,Haroche: PRL 77,4887(1996) Doppler sebességszelekció A Crezonátorbaaz S klasszikus forrás tipikusan nem meghatározott számú fotont küld be, hanem koherens állapotban levő sugárzást:
Az első Ramsey-rezonátor e és g szuperpozicióját készíti el, ezt követi a C üregbeli koherens állapottal való kölcsönhatás, amely után az állapot: A Ramsey-elhangolás miatt a két tag között repülési fáziskülönbség halmozódik fel, majd a második Ramsey-rezonátor a két tagot e és g szerint interferáltatja, amit végül az ionizációs detektorok tapogatnak le.
Itt a macska! Φváltoztatható a δ elhangolással! A fotonállapot így alakul: a Ramsey-interferencia kontrasztja, a Ramsey-interferencia-redők eltolódása fringes
a második atom után Két-atom-interferencia két egymás után átrepülő atom között a fotontér teremt kapcsolatot Rydberg-atom preparálás 2μs 2μs 30-250μs itt van az interferencia kezdeti fotonállapot az első atom után
ez a kombináció független a Ramsey-elhangolástól, ez a mértéke a két-atom korrelációnak Nagyobb macska-távolság esetén gyorsabb a dekoherencia
További fejlemények: • qubit, 2 qubites kapu (működik, de a technika nagyon nehéz) • mikrohullám helyett optikai rezonátor (könnyebb kezelni, • de nehezebb elérni az elég nagy jóságot) • több atomos korrelációk • kontrollált fotonállapotok preparálása és mérése • A témáról mindent tud: Domokos Péter, SzFKI