Приготовление квантовых состояний

Пусть процесс рассеяния наблюдается в момент времени = 0. Тогда нам нужно математически сформулировать физическую процедуру приготовления квантового состояния системы к этому моменту. Иначе говоря, мы должны рассмотреть эволюцию волновой функции при < 0. Особенность задачи состоит в том, что взаимодей- [c.120]

Пока между веществом и светом не было взаимодействия. Поэтому мы обращаемся к вопросу о том, как сконструировать взаимодействие между атомом и полем, и подробно обсуждаем модель Джейнса-Каммингса-Пауля. Тогда логически следующей темой являются квантовые измерения и приготовление квантовых состояний, основанное на квантовом перепутывании. Ловушка Пауля является аналогом КЭД резонатора, но представляет дальнейшее развитие модели Джейнса-Каммингса-Пауля в двух отношениях а) теперь она не ограничена однофотонными переходами, б) внешний потенциал, управляющий движением центра инерции, явно зависит от времени. [c.49]

Приготовление квантовых состояний [c.502]

Приготовление состояний с помощью дисперсионного взаимодействия. В разделе 16.1.2 мы показали, что измерение атомной переменной для перепутанной атомно-полевой системы приготавливает квантовое состояние поля. Здесь мы иллюстрируем эту схему приготовления состояний на примере взаимодействия атома в рамках модели Джейнса-Каммингса-Пауля при большой отстройке от резонанса. [c.503]

Рис. 16.14. Инженерия квантовых состояний схема установки. Мы приготавливаем произвольное интересующее нас полевое состояние фа), включающее первые N + 1 фоковское состояние, инжектируя в резонатор N подходящим образом приготовленных резонансных двухуровневых атомов. Начальным состоянием поля является вакуум. Атом с номером к находится в суперпозиции а) + iгk Ь) атомных состояний, где ек есть некоторый комплексный параметр, который зависит от интересующего нас состояния поля фа). Если все атомы, покидая полость, оказываются в основном состоянии, полевая мода будет находиться в желаемом со-

Чтобы показать, что мы не сталкиваемся здесь с какой-либо фундаментальной дилеммой, необходимо вспомнить, что операторы плотности построены с целью описания ансамбля квантовомеханических экспериментов. Необходимость повторения экспериментов на многих подобным образом приготовленных системах возникает по причинам, лежащим в основе квантовой механики. Измеренные величины вообще флуктуируют непредсказуемым образом от одной системы к другой даже тогда, когда все системы приготовлены в одном и том же квантовом состоянии. Когда же само квантовое состояние случайно, то основания для проведения экспериментов на большом числе систем и усреднения их результатов становятся еще более вескими. [c.173]

До сих пор мы рассматривали только рассеяние частиц, описываемых волновой функцией, т. е. частиц, находящихся в чистых состояниях. Кроме энергии и импульса, состояние частиц характеризовалось определенными квантовыми числами, как-то спином, изотопическим спином, их проекциями ia заданное направление и т. д. Экспериментально приготовленный пучок необязательно таков. Вместо этого данные квантовые числа а для пучка могут быть распределены с некоторой вероятностью. При этом нужно различать случаи, когда смесь этих квантовых состояний является когерентной или некогерентной. Оба случая описываются с помощью матрицы плотности. [c.213]

Для этого обсудим сначала адиабатическое приближение. Мы увидим, что при адиабатическом изменении во времени квантовая система, первоначально приготовленная в собственном состоянии данной энергии, остаётся в мгновенном собственном состоянии, но приобретает фазу. [c.200]

Здесь нет какого-либо элемента субъективности. Используемое в квантовой механике ввиду удобства слово знание часто неправильно истолковывалось философами. Значительно более определенным было бы всегда говорить о приготовлении состояния физической системы. Чистое состояние приготавливается с максимальной тщательностью в том смысле, что в нем все значения коммутирующих переменных из полного набора фиксированы. В этом случае наши знания о каждой системе ансамбля являются настолько полными, насколько позволяет их знать квантовая механика, и ансамбль описывается единственным вектором состояния. [c.213]

Мы отнюдь не намереваемся входить здесь в подробности спорного предмета теории измерений, хотя, как свидетельствуют работы последних лет, живой интерес к философским проблемам этой теории не угасал со времен основополагающих работ фон Неймана. Для наших целей достаточно (быть может, наивного) взгляда на состояние системы как на способ характеризовать тот метод, которым оно было приготовлено. Наблюдатель обнаруживает состояние лишь после того, как произведет для каждой наблюдаемой А последовательность (состоящую в принципе из бесконечного большого, а на практике — для обеспечения приемлемой степени надежности — из достаточно большого числа) независимых пробных измерений над системами, приготовленными одним и тем же способом. В результате измерений наблюдатель получает некоторое распределение действительных чисел. Их среднее он называет средним значением (ф Л) наблюдаемой Л в состоянии ф. Мы говорим, что состояние ф есть состояние с нулевой дисперсией для наблюдаемой А, если полученное в результате измерений распределение сосредоточено на одном числе, а именно на (ф Л). Пусть множество всех состояний с нулевой дисперсией для наблюдаемой Л, а а —множество всех значений, принимаемых наблюдаемой Л в состояниях с нулевой дисперсией. Назовем для краткости ад спектром наблюдаемой А и примем без доказательства, что эта величина действительно совпадает со спектром наблюдаемой в обычной формулировке квантовой механики. [c.57]

ЗАМЕЧАНИЕ 2 Зачем же нам понадобилась обходная конструкция с сопряженным пространством Дело в том, что, казалось бы излишняя с точки зрения математики, она совершенно естественна физически. При сопоставлении квантовой механики с опытом состояния выступают как бы в двух ипостасях — с точки зрения их наблюдения и с точки зрения их приготовления . Этим двум сторонам физического проявления состояний как нельзя лучше отвечает двойная математическая модель бра-и кет-векторов, связанных соответствием (11). Следует еще подчеркнуть, что физически описание с помощью бра- и кет-векто- [c.335]

Суш,ествует гораздо больше методов приготовления состояний, и специальный выпуск Journal of Modern Opti s О, посвяш,ённый приготовлению квантовых состояний и измерениям, даёт широкий обзор всей этой области квантовой оптики. [c.503]

Удержание в течение длительного времени отдельных ионов в ловушке открывает разнообразные новые возможности в лазерной спектроскопии. Кроме того, одиночный захваченный ион представляет собой уникальный объект для проверки фундаментальных законов квантовой механики. Так, например, динамика иона в ловушке Пауля наложила строгие ограничения на нелинейную версию квантовой механики. Квантовые скачки, которые были одной из главных тем ранних дискуссий между Бором и Шрёдингером по поводу квантовой механики, наблюдались в прямых экспериментах и в настояш,ее время используются для контроля внутренней динамики иона. Недавно одиночный ион, находяш,ийся в ловушке Пауля, был использован для реализации квантового гейта, а цепочка из многих ионов в линейной ловушке может рассматриваться как обеш,аюш,ий компонент при создании квантового компьютера. Кроме того, экспериментальная генерация неклассических состояний движения иона в ловушке Пауля обозначила новую эпоху в области приготовления квантовых состояний. В виду важности ловушки Пауля, проиллюстрированной на приведённых примерах, мы посвяш,аем данную главу обсуждению физики этого замечательного прибора. [c.525]

При обнаружении малого внеш. воздействия на пробную квантовую систему требуется неск. измерений (как минимум, два для приготовления состояния пробной системы и затем для регистрации изменения состояния под влиянием внеш. воздействия). Для того чтобы возмушепие пробной системы при предыдущих измерениях не сказывалось на результатах последующих, необходимо, чтобы значения гейзенберговского оператора измеряемой величины коммутировали в моменты разл. измерений. Т. и. невозму- [c.321]

В конденсированных средах ещё более вероятны безыалучат. переходы энергии электронного возбуждения в колебательную и распределение её между мн. молекулами в результате их взаимодействия, что приводит систему к состоянию термодинамич. равновесия. Поэтому Л. наблюдается не у всех веществ, а лишь у тех, для к-рых по тем или иным причинам отношение вероятностей излучат, и безызлучат. переходов высоко. У специально приготовленных ярко люминесцирующих веществ — люминофоров — квантовый выход фотолюминесценции составляет десятки процептов, а у нек-рых приближается к единице. [c.624]

О. во гиикают в процессе эволюции сложного состояния, рождённого как состояние А ) или В), т. е. необходимым условием возникновения О. является рождение частиц А или В — приготовление одной из когерентных комбинаций (1). Частицы А и В рождаются и поглощаются в определ. взаимодействиях. Они характеризуются определ. различающимися квантовыми числами (ароматами Вд, Fg), к-рые в этих взаимодействиях сохраняются. Поэтому в данной конкретной реакции рождается либо частица А, либо частица В. В этой связи состояния IА ) и В ) наз. собственными состояниями взаимодействий или состояниями с определ. ароматами. Наир., в случае К <-> К — это сильное езаимодейст-вие, сохраняющее странность. F = S, причём (К ) — [c.483]

Совместные измерения. При такой постановке задачи атом пе-эесекает резонаторное поле, приготовленное в заданном состоянии фшт), взаимодействует с ним и, в результате, отклоняется. После того как атом покидает резонатор, мы регистрируем состояние поля и измеряем импульс атома. Затем мы снова приготавливаем состояние полной атомно-полевой системы и повторяем эксперимент. Квантовая [c.620]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...