谱密度的量子计量研究

发布时间：2022-08-08 17:17

　　计量学是研究物理参量的高精度测量方法的学科,而任何基于经典物理的计量精度都受限于散粒噪声极限,如何突破该极限是现代精密科学技术发展的迫切需求。量子计量学是研究如何利用量子资源、量子编码和量子测量来提高计量精度的学科,研究发现通过利用量子探针的量子纠缠作为资源和幺正演化作为参数编码,可以获得远超越散粒噪声极限的海森堡极限计量精度,经过近年的快速发展,量子计量学已经展示出它在下一代颠覆性技术革新中的巨大潜力。另一方面,退相干是微观系统与无穷多自由度的量子库耦合导致的量子相干性的衰减的过程,它是一切以量子相干性为资源的量子工程任务实现的主要障碍,如何认识退相干并如何控制退相干是实现量子工程任务的首要问题。由于退相干敏感地依赖于量子库的谱密度,所以对谱密度的精密测量是研究退相干的主要核心。在本文中,我们提出了一种利用二能级系统作为量子探针、与量子库耦合的二能级系统的非幺正演化作为参量编码来对量子库的谱密度进行高精度量子计量的方案。在我们的方案中,量子库既是我们要利用量子资源计量的物理对象,又会造成量子资源发生退相干,如何有效地规避退相干对量子资源的消耗并获得量子库物理参量的高精度计量是我们的主... 

【文章页数】：59 页

【学位级别】：硕士

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中文摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 量子计量学简介
    1.2 开放量子系统简介
    1.3 研究动机
    1.4 本文构架
第二章 费舍尔信息与Cramér-Rao不等式
    2.1 费舍尔信息
    2.2 Cramér-Rao不等式
    2.3 量子费舍尔信息
        2.3.1 量子费舍尔信息的计算
        2.3.2 量子费舍尔信息的性质
        2.3.3 量子费舍尔信息的应用
    2.4 本章小结
第三章 量子探针和量子库的耦合动力学
    3.1 模型介绍
    3.2 约化系统动力学与精确主方程
    3.3 束缚态的形成
    3.4 本章小结
第四章 量子库谱密度的量子计量
    4.1 单量子探针的情况
    4.2 多量子探针的情况
    4.3 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
在学期间的研究成果
致谢



本文编号：3671913