خلق برهم نهي مزوزكپي از حالت هاي كوانتمي و مشاهده ي تدريجي ناهمدوسي آن

Creating a mesoscopic superposition of quantum states and observing its gradual decoherence

در اين مقاله يكي از طر ح هاي آزمايشي خلق برهم نهي مزوزكپي بررسي مي شود، كه در آن برهم نهي مزوزكپي حال تهاي كوانتمي شامل تاب شهاي ميدان با فازهاي كلاسيكي متمايز خلق مي شود و ناهمدوسي تدريجي مشاهده مي گردد. يك اتم دايروي ريدبرگ كه در برهم نهي دو ويژه حالت زمينه و برانگيخته محيا شد ه است، درون يك كاواك با ميدان همدوس توليد شده توسط فوتو ن ها برهم كنش مي كند و اين برهم كنش باعث يك شيفت فازي در ميدان مي شود. به اين وسيله مي توان يك برهم نهي " گربه ي شرودينگر" از دو حالت متمايز ايجاد كرد. پديد ه ي ناهمدوسي اين برهم نهي را به يك مخلوط آماري تبديل مي كند. به كمك فرستادن اتم دوم درون چيدمان و با استفاده از خصيصه ي همبستگي كوانتمي بين دو اتم مي توان ناهمدوسي تدريجي را مشاهده نمود.

In this paper, one of the experimental schemes for creating mesoscopic superposition of quantum states is studied. In this experiment a mesoscopic superposition of quantum states involving radiation fields with classically distinct phases is created and its progressive decohernce observed. A circular Rydberg atom, which is prepared in a superposition of ground and excited states, in a cavity interacts with the coherent field produced by the photons inside a cavity and causes a phase shift in the field. Thus, a “Schrödinger's cat” superposition between two distinct components can be created. Then the phenomenon of decoherence produces statistical mixture from this coherent superposition. We would be able to study the gradual decoherence of this coherent superposition by sending a second atom inside our experimental setup and using the quantum coherent feature between this two atoms.