Quantum paradoxes in electronic counting statistics

Abstract

The impossibility of measuring non-commuting quantum mechanical observables is one of the most fascinating consequences of the quantum mechanical postulates. Hence, to date the investigation of quantum measurement and projection is a fundamentally interesting topic. We propose to test the concept of weak measurement of non-commuting observables in mesoscopic transport experiments, using a quasiprobabilistic description. We derive an inequality for current correlators, which is satisfied by every classical probability but violated by high-frequency fourth-order cumulants in the quantum regime for experimentally feasible parameters. We further address the creation and detection of entanglement in solid-state electronics, which is of fundamental importance for quantum information processing. We propose a general test of entanglement based on the violation of a classically satisfied inequality for continuous variables by 4th or higher order quantum correlation functions. Our scheme provides a way to prove the existence of entanglement in a mesoscopic transport setup by measuring higher order cumulants without requiring the additional assumption of single charge detection.

دانلود رایگان مقاله انگلیسی                405.25 KB

چکیده

 امکان ناپذیری محاسبه موارد قابل مشاهده مکانیکی کوانتوم غیر انتقالی، یکی از جالب ترین پیامد های اصول مکانیکی کوانتوم است. بنابراین تاکنون بررسی اندازه گیری و پیش¬بینی کوانتوم یک موضوع جالب توجه است. تست مفهوم اندازه گیری ضعیف موارد قابل مشاهده غیر انتقالی را در آزمایش های انتقال مزوسکوپی با استفاده از توصیف شبه احتمالی پیشنهاد میکنیم. برای هم بسته های جریان، به یک نامساوی دست میابیم که توسط هر احتمال کلاسیک برقرار می باشد ولی، توسط تراکم های درجه چهارم با فرکانس بالا در رژیم کوانتوم برای پارامترهای امکان پذیر از نظر تجربی نقض می¬شود. همچنین به بیان ایجاد و  تشخیص گره خوردگی در لوازم برقی نیمه هادی می پردازیم که از اهمیت زیادی برای پردازش اطلاعات کوانتوم برخوردار است. تست کلی گره خوردگی مبتنی بر نقض نامساوی برقرار شده از نظر کلاسیک را برای متغیرهای پیوسته توسط توابع هبستگی کوانتوم درجه چهارم یا بالاتر پیشنهاد میکنیم. طرح ما روشی برای اثبات وجود گره خوردگی در تنظیمات انتقال مزوسکوپی با اندازه گیری تراکم های درجه بالاتر بدون نیاز به فرضیه دیگر تشخیص تکبار ارائه می¬کند.

تعداد صفحات مقاله انگلیسی: 4 صفحه
تعداد صفحات مقاله فارسی: 13 صفحه
نوع فایل: ورد