Mesoscopic quantum superpositions in bimodal Bose-Einstein condensates: decoherence and strategies to counteract it - Archive ouverte HAL Accéder directement au contenu
Article Dans Une Revue Physical Review A Année : 2017

Mesoscopic quantum superpositions in bimodal Bose-Einstein condensates: decoherence and strategies to counteract it

Superpositions quantiques mésoscopiques dans des condensats de Bose-Einstein bimodaux : décohérence et contre-mesures

Résumé

We study theoretically the interaction-induced generation of mesoscopic coherent spin state superpositions (small cat states) from an initial coherent spin state in bimodal Bose-Einstein condensates and the subsequent phase revival, including decoherence due to particle losses and fluctuations of the total particle number. In a full multimode description, we propose a preparation procedure of the initial coherent spin state and we study the effect of preexisting thermal fluctuations on the phase revival, and on the spin and orbito-spinorial cat fidelities.
Par évolution d'un état cohérent de spin dans un condensat de Bose-Einstein bimodal sous l'effet des interactions, on peut espérer obtenir des superpositions quantiques mésoscopiques de tels états cohérents (petits états chats de Schrödinger) puis, à un instant ultérieur, observer une résurgence de la phase relative entre les deux condensats. Nous effectuons une étude théorique réaliste de ce processus, en incluant l'effet des pertes et des fluctuations du nombre de particules. Dans une théorie des champs pleinement multimode, nous proposons une procédure de préparation optimisée de l'état cohérent de spin de départ et nous étudions l'effet d'excitations thermiques initiales sur la résurgence de phase et sur les fidélités à l'état chat de Schrödinger spinoriel ou orbito-spinoriel.
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Dates et versions

hal-01492090 , version 1 (17-03-2017)
hal-01492090 , version 2 (15-06-2017)

Identifiants

Citer

Krzysztof Pawlowski, Matteo Fadel, Philipp Treutlein, Yvan Castin, Alice Sinatra. Mesoscopic quantum superpositions in bimodal Bose-Einstein condensates: decoherence and strategies to counteract it. Physical Review A, 2017, 95, pp.063609. ⟨10.1103/PhysRevA.95.063609⟩. ⟨hal-01492090v2⟩
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