Para las partículas en una viga, haciendo una superposición de vuelta es fácil; simplemente dividir el haz y recombinar después de hacer las modificaciones adecuadas a la división de vigas. En la creación de una superposición, esto funciona incluso si la viga tiene una única partícula.
Una partícula en una caja, es un juego más difícil de la situación es difícil dividir los estados. El problema es que los métodos usuales de medición de posición de la partícula o el impulso (en una caja) son destructivos. Por ejemplo, después de medir la posición de un electrón en un potencial de destruir toda la información acerca de su impulso y sus posiciones anteriores. Voy a tomar un golpe en...
Para conseguir lo que usted está pidiendo, que tendría que tener una medición que (a) no es destructivo, y (b) le permite hacer algunas modificaciones para el electrón(s). Supongamos que el electrón comienza en su estado de menor energía. Desea una medición que va a dividir que la energía del estado en dos estados diferentes y, a continuación, realice una modificación en uno de los estados.
Supongamos que usted comienza con un electrón con espín hacia arriba y de más baja energía en su potencial. Una cosa que podría hacer es aplicar un campo magnético en una dirección que no sea hacia arriba o hacia abajo. Esto dividirá el electrón en adecuadas superposiciones de spin a lo largo de esa nueva dirección. Si usted hace el nuevo campo magnético en alguna dirección horizontal u (así que usted es perpendicular a spin-up), tendrá una superposición: $(|+u\rangle+|-u\rangle)/\sqrt{2}$. Los dos superposiciones tienen dos energías diferentes.
Cuando un electrón absorbe un fotón, su giro volteretas. Así que usted puede convertir un $|-u\rangle$ electrónica a la $|+u\rangle$ estado arreglando para que se absorba un fotón orientado en la +u dirección. El $|+u\rangle$ electrón no puede absorber un fotón debido a la conservación del momento angular. Por lo tanto, usted acaba de agregar energía a la mitad de su superposición.
Ahora apague el campo magnético. Se ha creado un estado que es una superposición de dos estados de energía. (Tal vez más, dependiendo de cómo copacetic la emocionados de estado de energía con el campo magnético en el son con el excitado de energía de los estados con ningún campo magnético.) De hecho, el campo magnético que realmente no era necesario. Me la puso ahí para hacer que usted piensa de los electrones en los términos de los +-u de base para su giro. Todo lo que tienes que hacer es arreglar para que el fotón tiene tirada en el +u dirección.
Por el camino, un fotón con giro en el +u dirección es "circularmente polarizada". También, el encendido y apagado del campo magnético debe realizarse lentamente. Para organizar particular relativa de las fases en la superposición entre + y - de los giros que se puede utilizar la técnica de "quantum fase", o "Baya-Pancharatnam fase". En esta fase se adquiere cuando un sistema es poco a poco se envía a través de una secuencia de estados (pero que también se aplica a los bruscos cambios de estado con la misma topología). Uno puede inducir una fase por un lento cambio en el eje de rotación. La fase uno obtiene es igual a la mitad del área esférica cortada por el eje de rotación de la esfera de Bloch (es decir, el conjunto de las direcciones posibles para un eje de rotación). Para obtener una relación de fase te gustaría "parque" uno de los estados de spin, por ejemplo, la organización de los que tienen una energía que impide su spin estado de ser modificado y, a continuación, enviar el otro estado a través de una secuencia.
