Letter 物理：光子数状態からの光「シュレディンガーの猫」の生成 2007年8月16日 Nature 448, 7155 doi: 10.1038/nature06054 「シュレディンガーの猫」は量子物理学における思考実験であり、原子崩壊が猫の死を引き起こすというものである。量子物理学では原子が複数の状態の重ね合わせとして存在でき、そのため、古典的な猫は同時に死んでいるとも生きているともいえる。それと同じように、自由に伝播する光でも、よく分離されたほぼ古典的な状態の量子重ね合わせとして、「猫」状態が定義できる。これは同時に2つの反対の位相をもつ古典光波である。このような状態は量子論の基礎の検証や、量子計算、量子テレポーテーションなど多くの量子情報処理の課題、および精密測定で重要な役割を果たす。最近、光による「シュレディンガーの子猫」が作られた。しかし、この子猫は上述のような応用にはあまりに小さすぎ、それを大きくすることは実験的に極めて難しい。ここでは光子数状態をリソースとしてホモダイン検出を用い、任意の大きさにスクィーズされたシュレディンガーの猫状態を生成できるプロトコルを理論的に提案し、実験的に実証する。我々は、このプロトコルを2個の光子を含む光パルスで実行し、ウィグナー関数が負のスクィーズされたシュレディンガーの猫状態を生成した。この状態は「死んでいる」成分と「生きている」成分との間で量子相空間の干渉縞を複数はっきりと見せ、また十分大きいため、量子情報処理や量子論の実験検証で有用となる。 Full Text PDF 目次へ戻る
