Letter 量子情報科学：連続変数エンタングルドツイン原子状態の原子ホモダイン検出 2011年12月8日 Nature 480, 7376 doi: 10.1038/nature10654 歴史的に、量子論の完全性は二者間連続変数エンタングルメントの概念から疑問視されてきた。2つの部分系間の非古典的な相関（エンタングルメント）は、これらの部分系間の距離に関係なく、一方の部分系の観測可能量が、もう一方の系での測定選択によって決まることを意味している。現在、連続変数エンタングルメントは、量子増強測定分解能、量子テレポーテーションと量子メモリの実現、あるいはアインシュタイン–ポドルスキー–ローゼンのパラドックスの実証を可能とするのに必要不可欠な手段と見なされている。こうした応用は量子場のコヒーレンス、すなわち直交位相を操作し、検出する方法に依存する。光学では直交位相のコヒーレンスホモダイン検出が標準的な方法であるが、質量を持つ粒子に対してはこれに対応する方法がなかった。本論文では、物質波直交位相を測定するための、原子を用いたホモダイン検出類似方法を実現したことを報告する。この方法を、ボース–アインシュタイン凝縮体においてスピンが変化する衝突で発生する量子状態へ適用して、連続変数エンタングルメントを明らかにし、またこの状態がツイン原子の性質を持つことを示した。我々の結果は、質量を持つ粒子の連続変数エンタングルメントのまれな例となる。原子直交位相の直接検出は、実験による量子原子光学研究ばかりでなく、質量を持つ粒子の多体系における場の測定にも応用できる。 Full Text PDF 目次へ戻る
