Vše

Co hledáte?

Vše
Projekty
Výsledky výzkumu
Subjekty

Rychlé hledání

  • Projekty podpořené TA ČR
  • Významné projekty
  • Projekty s nejvyšší státní podporou
  • Aktuálně běžící projekty

Chytré vyhledávání

  • Takto najdu konkrétní +slovo
  • Takto z výsledků -slovo zcela vynechám
  • “Takto můžu najít celou frázi”

Quantum non-Gaussian coherences of an oscillating atom

Identifikátory výsledku

  • Kód výsledku v IS VaVaI

    <a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F68081731%3A_____%2F25%3A00637903" target="_blank" >RIV/68081731:_____/25:00637903 - isvavai.cz</a>

  • Nalezeny alternativní kódy

    RIV/61989592:15310/25:73633241

  • Výsledek na webu

    <a href="https://journals.aps.org/prresearch/abstract/10.1103/5nxx-r97j" target="_blank" >https://journals.aps.org/prresearch/abstract/10.1103/5nxx-r97j</a>

  • DOI - Digital Object Identifier

    <a href="http://dx.doi.org/10.1103/5nxx-r97j" target="_blank" >10.1103/5nxx-r97j</a>

Alternativní jazyky

  • Jazyk výsledku

    angličtina

  • Název v původním jazyce

    Quantum non-Gaussian coherences of an oscillating atom

  • Popis výsledku v původním jazyce

    Quantum coherence between energy eigenstates of harmonic oscillators is essential for quantum physics. Even the most elementary binary superpositions of the ground and the higher eigenstate are highly required for quantum sensing, thermodynamics, and computing. We derive upper bounds for quantum coherences achieved by classical and Gaussian states and operations and, subsequently, obtain a hierarchy of the thresholds for the off-diagonal elements necessary to reach genuine quantum non-Gaussian coherences. The presented analysis demonstrates that certification based solely on estimation of coherences can cover the quantum non-Gaussian states, which are undetectable by the criteria based solely on the estimation of the corresponding state populations. We experimentally demonstrate the unambiguous observation of quantum non-Gaussian coherences in mechanical vibrations of a single calcium ion up to the superposition of zero and six phonons. The analysis of the robustness with respect to pure dephasing in a motional Ramsey experiment demonstrates the feasibility of their storage for up to more than 20 ms for superpositions with a large energy difference of participating number states. The presented observations prove that atomic oscillations go deeply into a diverse area of discrete quantum non-Gaussian coherent phenomena critical for their applications.

  • Název v anglickém jazyce

    Quantum non-Gaussian coherences of an oscillating atom

  • Popis výsledku anglicky

    Quantum coherence between energy eigenstates of harmonic oscillators is essential for quantum physics. Even the most elementary binary superpositions of the ground and the higher eigenstate are highly required for quantum sensing, thermodynamics, and computing. We derive upper bounds for quantum coherences achieved by classical and Gaussian states and operations and, subsequently, obtain a hierarchy of the thresholds for the off-diagonal elements necessary to reach genuine quantum non-Gaussian coherences. The presented analysis demonstrates that certification based solely on estimation of coherences can cover the quantum non-Gaussian states, which are undetectable by the criteria based solely on the estimation of the corresponding state populations. We experimentally demonstrate the unambiguous observation of quantum non-Gaussian coherences in mechanical vibrations of a single calcium ion up to the superposition of zero and six phonons. The analysis of the robustness with respect to pure dephasing in a motional Ramsey experiment demonstrates the feasibility of their storage for up to more than 20 ms for superpositions with a large energy difference of participating number states. The presented observations prove that atomic oscillations go deeply into a diverse area of discrete quantum non-Gaussian coherent phenomena critical for their applications.

Klasifikace

  • Druh

    J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science

  • CEP obor

  • OECD FORD obor

    10306 - Optics (including laser optics and quantum optics)

Návaznosti výsledku

  • Projekt

    Výsledek vznikl pri realizaci vícero projektů. Více informací v záložce Projekty.

  • Návaznosti

    I - Institucionalni podpora na dlouhodoby koncepcni rozvoj vyzkumne organizace

Ostatní

  • Rok uplatnění

    2025

  • Kód důvěrnosti údajů

    S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Údaje specifické pro druh výsledku

  • Název periodika

    Physical Review Research

  • ISSN

    2643-1564

  • e-ISSN

    2643-1564

  • Svazek periodika

    7

  • Číslo periodika v rámci svazku

    3

  • Stát vydavatele periodika

    US - Spojené státy americké

  • Počet stran výsledku

    9

  • Strana od-do

    033075

  • Kód UT WoS článku

    001537348000005

  • EID výsledku v databázi Scopus