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Revista Mexicana de Física

Wigner functions of free "Schrödinger cat" states

E. Colavita, Shahen Hacyan

Published May 10, 2009• 0 citations
OpenAlex

Abstract

ESTUDIAMOS LA EVOLUCION DE UN ESTADO LIBRE DE ”GATO DE SCHR”DINGER” (UNA SUPERPOSICION DE DOS ESTADOS COHERENTES MOVIENDOSE EN DIRECCIONES OPUESTAS) UTILIZANDO EL FORMALISMO DE LA FUNCION DE WIGNER. SE TOMAN EN CUENTA DOS POSIBLES MECANISMOS PARA SEPARAR ESPECIALMENTE LOS DOS ESTADOS: UNA ”RESORTERA CUANTICA” Y UNA TRAMPA DE PAUL QUE PRODUCE MOVIMIENTOS INESTABLES. EL ANALISIS NUMERICO MUESTRA COMO LOS DOS ESTADOS SUPERPUESTOS SE ALEJAN UNO DE OTRO, CONSERVANDO AL MISMO TIEMPO ENTRE ELLOS LOS TERMINOS DE INTERFERENCIA QUE SON TIPICOS DE LOS FENOMENOS CUANTICOS. Abstract WE STUDY THE EVOLUTION OF A FREE ”SCHRODINGER CAT” STATE (A SUPERPOSITION OF TWO COHERENT CORRELATED STATES MOVING IN OPPOSITE DIRECTIONS) USING THE FORMALISM OF THE WIGNER FUNCTION. TWO POSSIBLE MECHANISMS TO SPATIALLY SEPARATE THE TWO STATES ARE CONSIDERED: A ”QUANTUM SLING” AND A PAUL TRAP THAT PRODUCES UNSTABLE MOTION. THE NUMERICAL ANALYSIS SHOWS HOW THE TWO SUPERPOSED STATES MOVE AWAY OF EACH OTHER, WHILE KEEPING AN INTERFERENCE TERM BETWEEN THEM THAT IS TYPICAL OF QUANTUM PHENOMENA.

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LA FUNCION DE DISTRIBUCION DE WIGNER PERMITE VISUALIZAR A UNA FUNCION EN EL DOMINIO MIXTO ESPACIO-FRECUENCIA. ADEMAS, PUEDE PRODUCIRSE CON ARREGLOS PURAMENTE OPTICOS. EN ESTE ARTICULO SE DESCRIBE EL ARREGLO OPTICO DE BRENNER-LOHMANN ILUMINADO CON LUZ MONOCROMATICA QUE PRODUCE LA FUNCION DE WIGNER. UNA SENAL COMPUESTA POR FUNCIONES RECTANGULO (PRODUCIDA OPTICAMENTE CON RENDIJAS) TIENE UNA FUNCION DE WIGNER EN FORMA DE ”RELOJ DE ARENA”. ES IMPORTANTE NOTAR LAS FUERTES OSCILACIONES DE LA FUNCION DEWIGNER DE DOS COMPONENTES QUE INTERFIEREN Y QUE HAN SIDO LLAMADAS LA ”FUNCION SONRISA” DEL ESTADO DE GATO DE SCHR”DINGER Y QUE GENERA PATRONES DE DIFRACCION DE GRAN INTERES. Abstract THEWIGNER DISTRIBUTION FUNCTION IS A TOOL TO VISUALIZE A SIGNAL IN THE SPACE-FREQUENCY DOMAIN. MOREOVER, IT CAN BE PRODUCED BY PURELY OPTICAL MEANS. WE DESCRIBE THE BRENNER-LOHMANN OPTICAL SETUP WITH MONOCHROMATIC LIGHT, WHICH PRODUCES THEWIGNER FUNCTION. A SIGNAL COMPOSED OF RECTANGLE FUNCTIONS (OPTICALLY PRODUCED BY SLITS) HAS A WIGNER FUNCTION WITH A ”SAND CLOCK” FORM. WE POINT OUT THE STRONG OSCILLATIONS OF THE WIGNER FUNCTION BETWEEN TWO INTERFERING COMPONENTS, WHICH HAS BEEN CALLED THE SMILE FUNCTION OF A ”SCHRODINGER´S CAT” STATE. THIS BEARS INTERESTING OPTICAL DIFFRACTION PATTERNS IN OUR FIGURES.

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Evolución de correlaciones cuánticas de dos qubits en una cavidad con disipación bifotónica

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CIENCIA EN DESARROLLO•Dec 27, 2018•0 citations

Analyzing the Decoherence on Biphoton and Schrödinger Cat States through Wigner Function

Simanshu Kumar, Nandan S Bisht

This study lights on the phenomenon of quantum decoherence when Biphoton and Schrödinger cat states are evolve. The primary focus of the work is to explore and analyze the phenomenon of decoherence by virtue of the insightful representations on the way of deriving the Wigner function for the considered states. A crucial aspect of this work involves shedding light on the behaviour of Biphoton and Schrödinger cat states with the same spatial modes and similar theoretical tomography. By considering the influence of an external environment, we further extend our exploration of decoherence, aiming to understand how environment as a factor, impact the stability and coherence of these quantum states.

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MECÁNICA CUÁNTICA DE LOS ESTADOS COHERENTES Y COMPRIMIDOS

D. Ojeda-Guillén

Se formalizo la teoria de los estados coherentes y comprimidos del oscilador armonico mediante los operadores de Weyl (relacionado con el grupo de Heisenberg – Weyl 1 ) y el operador de compresion (relacionado con el grupo de Lie no compacto 2,1 ). Las propiedades de estos estados de la optica cuantica se obtienen aplicando la mecanica cuantica y la teoria de grupos, dando asi un tratamiento intermedio entre la optica cuantica y el formalismo matematico de la teoria de grupos. Se encontro para estos grupos 1 y 2,1 una representacion en terminos de los operadores de ascenso y descenso y del oscilador armonico. Se desarrollo un metodo, basado en la propiedad de traslacion del operador de Weyl y su analogo para el operador de compresion , para calcular algunas de las propiedades de los estados coherentes y comprimidos, verificandose que los estados coherentes son estados de minima incertidumbre en el tiempo de acuerdo a la desigualdad de incertidumbre de Heisenberg, y los estados comprimidos son de minima incertidumbre de acuerdo a la desigualdad generalizada de Schrodinger. Se calcularon las correlaciones cuanticas dependientes y no dependientes del tiempo de los operadores no dependientes y dependientes del tiempo, de posicion y de momento de los estados coherentes y comprimidos. Se demuestra que los estados coherentes no estan correlacionados, mientras que los estados comprimidos si lo estan. Comparamos el producto de las dispersiones dependientes y no dependientes del tiempo de los estados coherentes y de los estados comprimidos. Se encontro que estos difieren en un termino adicional que aparece en los estados comprimidos, el cual se atribuyo a la correlacion cuantica de estos. Se generalizan los resultados obtenidos para los estados coherentes y comprimidos al estudiar los estados coherentes y comprimidos del oscilador armonico, utilizando el metodo desarrollado en el tratamiento de los estados coherentes y comprimidos. Se demuestra que los estados coherentes y comprimidos de numero tambien son de minima incertidumbre en el tiempo, nuevamente de acuerdo a las desigualdades de Heisenberg y Schrodinger, respectivamente.

•Dec 2, 2010•0 citations

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EN PRIMER LUGAR SE ESTUDIA LA APROXIMACION HIDRODINAMICA APLICADA A SISTEMAS CUANTICOS QUE PUEDE CONSIDERARSE COMO LA EXTENSION DEL FORMALISMO DE LA DENSIDADAL CASO DE SISTEMAS EN UN POTENCIAL EXTERNO DEPENDIENTE DEL TIEMPO EN TRES DIRECCIONES: A) PARTIENDO DE LA TEORIA CINETICA CUANTICA B) CONSIDERANDO EL PRINCIPIO VARIACIONAL QUE CONDUCE A LA ECUACION DE SCHRODINGER DEPENDIENTE DEL TIEMPO Y C) LA EXTENSION DEL TEOREMA DE HOHEMBERG Y KOHN AL CASO DINAMICO. EN LA REVISION SE RESALTAN DOS ASPECTOS: AUSENCIA DE EQUILIBRIO LOCAL EN LA DISTRIBUCION DE MOMENTOS Y PRESENCIA DE VORTICIDAD EN EL CAMPO DE VELOCIDADES. PARA INCLUIR ESTOS DOS ASPECTOS PROPONEMOS UNA DENSIDAD LANGRANGIANA CON UN TERMINO CUADRATICO EN LA VELOCIDAD Y EN EL GRADIENTE DE LA DENSIDAD. ESTE TERMINO ES EQUIVALENTE A LA EXISTENCIA DE UNA MASA COLECTIVA TENSORIAL. ANALIZAMOS EL CASO SENCILLO DE UNA MASA COLECTIVA ESCALAR DEPENDIENTE DE LA DENSIDAD OBTENIENDO LOS MODOS NORMALES DE OSCILACION EN TORNO A LA DENSIDAD DE EQUILIBRIO PARA UN SISTEMA FINITO DE NUCLEONES SATURADO EN ESPIN E ISOESPIN. ANALIZAMOS EL COMPORTAMIENTO DE LAS FRECUENCIAS DENSIDADES DE TRANSICION Y CAMPOS DE VELOCIDADES EN FUNCION DE LA MASA COLECTIVA UTILIZADA Y COMPARAMOS CONOTRAS DESCRIPCIONES DE TIPO FLUIDODINAMICO. EN LA SEGUNDA PARTE ESTUDIAMOS LA FORMULACION DE LA TEORIA DEL FUNCIONAL EN TERMINOS DEL POTENCIAL EN LUGAR DE LA DENSIDAD ELECTRONICA. COMENTAMOS NUESTRA APLICACION DE LA PRIMERA VERSION DE LA ECUACION DE ENGLERT-SCHWINGER AL GRAFITO Y PROPONEMOS UN METODO QUE NOS PERMITE PASAR DE UN FUNCIONAL DE LA DENSIDAD A OTRO DEL POTENCIAL Y QUE EN SU FORMA APROXIMADA HEMOS APLICADO PARA OBTENER UNA ECUACION DIFERENCIAL DE SEGUNDO ORDEN PARA EL POTENCIAL DONDE ESTAN INCLUIDOS LOS EFECTOS DE LA CORRELACION ADEMAS DEL INTERCAMBIO Y DE LA PRIMERA CORRECCION POR INHOMOGENEIDAD.

•Jan 1, 1987•0 citations
ESTUDIAMOS LA EVOLUCION DE UN ESTADO LIBRE DE ”GATO DE SCHR”DINGER” (UNA SUPERPOSICION DE DOS ESTADOS COHERENTES MOVIENDOSE EN DIRECCIONES OPUESTAS) UTILIZANDO EL FORMALISMO DE LA FUNCION DE WIGNER. SE TOMAN EN CUENTA DOS POSIBLES MECANISMOS PARA SEPARAR ESPECIALMENTE LOS DOS ESTADOS: UNA ”RESORTERA CUANTICA” Y UNA TRAMPA DE PAUL QUE PRODUCE MOVIMIENTOS INESTABLES. EL ANALISIS NUMERICO MUESTRA COMO LOS DOS ESTADOS SUPERPUESTOS SE ALEJAN UNO DE OTRO, CONSERVANDO AL MISMO TIEMPO ENTRE ELLOS LOS TERMINOS DE INTERFERENCIA QUE SON TIPICOS DE LOS FENOMENOS CUANTICOS. Abstract WE STUDY THE EVOLUTION OF A FREE ”SCHRODINGER CAT” STATE (A SUPERPOSITION OF TWO COHERENT CORRELATED STATES MOVING IN OPPOSITE DIRECTIONS) USING THE FORMALISM OF THE WIGNER FUNCTION. TWO POSSIBLE MECHANISMS TO SPATIALLY SEPARATE THE TWO STATES ARE CONSIDERED: A ”QUANTUM SLING” AND A PAUL TRAP THAT PRODUCES UNSTABLE MOTION. THE NUMERICAL ANALYSIS SHOWS HOW THE TWO SUPERPOSED STATES MOVE AWAY OF EACH OTHER, WHILE KEEPING AN INTERFERENCE TERM BETWEEN THEM THAT IS TYPICAL OF QUANTUM PHENOMENA.
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