回答:
Fock空間での重ね合わせ（およびFock空間での回転）は、どこにでもあります。
電磁界の古典的な状態はすべて、多くの異なる光子数固有状態の重ね合わせであることに注意することが重要です。
量子場理論の全体の規律は、（おおよそ）物理的に動機付けられた特定のFock空間内のどの回転が許可され、実際にどの程度の振幅で発生するかを考慮します。
回路と空洞QEDの実験的パラダイムは、現在70年の理論の予測を絶妙に検証していますが、光子数状態（特に「単一光子の有無」）の操作を明示的に扱っています。それ）、および原子、分子および光学物理学の礎石です。回路QEDは、超伝導磁束キュービットを支える重要な理論であり、このデバイスは、合理的または不合理な疑いを超えてコヒーレントな量子効果を示すことが示されています。Serge Harocheは、空洞QEDの研究で2012年のノーベル物理学賞を受賞しました。そこでは、少数のマイクロ波光子の重ね合わせを楽しく作成、制御、測定しました。多くの実験家がこれを毎日行っています。
単一の高調波モードを使用して、論理状態が異なる占有数の状態の重ね合わせとしてエンコードされる実用的な量子コンピューターで1つ以上のキュービットを表すことが長い間示唆されてきました。これを行う方法に関するいくつかのアイデアと、それが最良のアイデアではない理由については、Nielsen and Chuangのセクション7.2を参照してください。
これらの種類の操作を実行する方法に関する文献は不足していません。実際、現代の物理学の重要な部分はまさにそれに関係しています。どこでどのようにあなたが反対のアイデアを得るか想像できません。
簡単な答えは、できないということです。「パーティクル数スーパーセレクションルール」と呼ばれるものがあり、異なる数のパーティクルの重ね合わせを作成できないと仮定しています。したがって、Fock状態を準備すると、フェーズゲートとビットフリップを実行できますが、異なる粒子数の重ね合わせを作成する任意の回転を実行することはできません。
より長い答えは、適切な参照フレームを使用できる場合、重ね合わせを作成できることです。この点については、こちらで良い議論があります。これが、異なる数の光子の重ね合わせであるコヒーレント状態などの状態を作成できる理由です（量子計算に使用されますが、それはまったく異なる質問です）。しかし、これは小さな光子数（たとえば、単一の光子の有無）では機能しないと考えています。そのコンテキストでできる唯一のことは、2つの場所のいずれかにある単一の光子の重ね合わせを作成することです。