Methode zur deterministischen Erzeugung von optischen Katzenzuständen mit großer Amplitude

Zusammenfassung Katzenzustände, als wichtige Ressource in der Untersuchung makroskopischer Quantenüberlagerungen und Anwendungen der Quanteninformation, haben große Aufmerksamkeit erregt. Bis heute bleibt die Vorbereitung großer optischer Katzenzustände eine Herausforderung. Wir zeigen, dass es durch die Nutzung von interaktionsfreier Messung und dem quantenmechanischen Zeno-Effekt möglich ist, selbst ein fragiles quantenmikroskopisches System deterministisch zu steuern und sich mit starken Lichtfeldern zu verschränken, wodurch große optische Katzenzustände erzeugt werden. Während des gesamten Vorbereitungsprozesses gewährleistet unsere Methode, dass das mikroskopische System in einer schwachen Feldumgebung arbeitet, sodass seine quantenmechanischen Eigenschaften geschützt werden können. Darüber hinaus zeigen wir, dass die Vorbereitung von Katzenzuständen auch möglich ist, wenn das quantenmikrosystem unter erheblichen Photonenverlusten leidet, vorausgesetzt, dass die optischen Verluste durch klassische Geräte niedrig gehalten werden, was impliziert, dass die Treue des Katzenzustands durch Verbesserungen und die Perfektion des klassischen optischen Systems gesteigert werden kann.