Letter 物理：6個の原子からなる「シュレーディンガーの猫」状態の生成 2005年12月1日 Nature 438, 7068 doi: 10.1038/nature04251 さまざまな量子系が高度にもつれ合った状態群の中で、いわゆる「シュレーディンガーの猫」状態は特に有用である。猫状態は、2個の最大に異なる量子状態を同じ重みで重ね合わせた状態である。この状態はフォールトトレラントな量子計算や量子通信の基礎的なリソースであり、これによって自在に送信先を変えられるテレポーテーションや秘密共有などのプロトコルが可能になる。これによって、量子力学の基礎を検証し、また干渉測定の信号対雑音比を改善できる。猫状態はデコヒーレンスに極めて敏感であるため、その生成はむずかしい課題だが、これらは良好な量子制御が行えたかどうかを実証する規準に使える。本論文では、最大6個の原子キュービットからなる猫状態の生成を報告する。各キュービット状態空間はベリリウムイオンの2個の超微細基底状態で定義する。その猫状態は、すべての原子が1つの超微細状態にある場合とすべての原子が別のもう1つの超微細状態にある場合が、等確率で重ね合わされたもつれ状態に相当する。我々の実験では、猫状態は、もつれ合い原子の数に関係なく、3ステップ過程で調製される。インスブルックで生成された別の種類のもつれ合い状態と合わせると、本研究は、任意のキュービット系の大きいもつれ合い状態に関する現在の研究最前線を表していることになる。 Full Text PDF 目次へ戻る
