Wigner functions of free "Schrödinger cat" states

E. Colavita and S. Hacyan

Instituto de Física, Universidad Nacional Autónoma de México, Apartado Postal 20-364, México 01000, D. F., México.

Recibido el 10 de julio de 2002. ]]> Aceptado el 10 de octubre de 2002.

Abstract

We study the evolution of a free "Schrödinger 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.

Keywords: Wigner functions, phase space, mom-classical states.

Resumen

Estudiamos la evolución de un estado libre de "gato de Schrödinger" (una superposición de dos estados coherentes moviéndose en direcciones opuestas) utilizando el formalismo de la función de Wigner. Se toman en cuenta dos posibles mecanismos para separar especialmente los dos estados: una "resortera cuántica" y una trampa de Paul que produce movimientos inestables. El análisis numérico muestra cómo los dos estados superpuestos se alejan uno de otro, conservando al mismo tiempo entre ellos los términos de interferencia que son típicos de los fenómenos cuánticos.

Descriptores: Funciones de Wigner, espacio fase, estados mo clásicos.

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