噪声系统中相位估值的量子极限研究

发布时间：2020-06-18 04:02

【摘要】：量子增强的精密测量是一个正在兴起的新的研究方向。动力学过程中的参数估值是科学和技术中的核心问题。在实际应用中,系统会不可避免地与环境发生耦合。当把这种耦合也考虑进来的话,量子增强效应就会减弱。对于测量系统,除了光场损耗环境,还存在一个相位扩散环境。为了解决存在多个噪声环境下如何求解系统量子费歇尔信息,我们提出了一种新的方法,即一个初始的纯态系统在经历相位参量化过程中,受到2个不相关的噪声场环境【相位扩散环境和光场损耗环境】的影响,解析得到该系统量子费歇尔信息的上界。对于相位扩散环境,采取纯化过程即将系统和相位扩散环境合在一起组成一个新的纯态,得到该纯态包含相移和相位扩散系数的相位变换。然后这个新的纯态与光场损耗的环境一起演化等价于一套Kraus算符独自描述这个新的纯态进行演化。通过改变光场损耗环境参数,可求得系统加2个的噪声场环境的总量子费歇尔信息的最小值作为新的纯态的量子费歇尔信息的上限。同理,再通过改变相位扩散环境参数,最终可求得系统加相位扩散环境的总量子费歇尔信息的最小值作为系统的量子费歇尔信息的上限。最后,我们以SU(1,1)干涉仪为例,数值分析了同时存在相位扩散环境和光场损耗环境下的相位灵敏度。
【学位授予单位】：华东师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：O413

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本文编号：2718660