量子測(cè)量中耦合強(qiáng)度的最優(yōu)估計(jì)
發(fā)布時(shí)間:2020-03-26 02:53
【摘要】:本文試圖找出估算耦合強(qiáng)度的最佳方法。為了這個(gè)目的,我們算出了在后選擇下測(cè)量結(jié)果的解析式,及測(cè)量結(jié)果的最大值。我們分別在無后選擇和后選擇下,比較測(cè)量儀器位置變量和動(dòng)量變量在對(duì)耦搞合強(qiáng)度估計(jì)的優(yōu)劣。我們發(fā)現(xiàn):在無后選擇下測(cè)量位置變量可以獲取關(guān)于耦合強(qiáng)度的全部信息;與之相對(duì)應(yīng)的測(cè)量動(dòng)量變量無法獲取關(guān)于耦合強(qiáng)度的信息。因此在無后選擇下,我們只能對(duì)儀器的位置變量進(jìn)行測(cè)量來獲取關(guān)于耦合強(qiáng)度的信息。當(dāng)采用后選擇時(shí),我們發(fā)現(xiàn)無論測(cè)量儀器位置變量和動(dòng)量變量中的哪一個(gè),在局部優(yōu)化時(shí),都會(huì)使測(cè)量結(jié)果得到很大的放大,在一定的條件下,可以比儀器的位置變量的初始標(biāo)準(zhǔn)差大,不過同時(shí)要損失一點(diǎn)對(duì)耦合強(qiáng)度的估計(jì)精度。最后考慮了在儀器態(tài)為單量子比特下,耦合強(qiáng)度的方差在后選擇弱測(cè)量的情況下與系統(tǒng)力學(xué)量的弱值成反比。
【圖文】:
圖2:后選擇弱測(cè)ffi邋F的理論框架示意圖逡逑為滿足弱測(cè)量的條件g《A丨18丨也就是耦合強(qiáng)度g必須遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于測(cè)量儀器初逡逑態(tài)時(shí)位置的不確定度,e-"_-*0)(A?P)d*邋=邐⑷%邋j邋—.邋i/?(A邋x,p)則逡逑后選擇過后儀器末態(tài)為逡逑丨傘〃(工)>邐=〈巧丨屮〉逡逑=〈(^|e-ia(A*p)丨沾〉|¥(x)〉逡逑?邋<W|Up(A?p)bi〉|¥0r)〉逡逑?〈Wlde/-’9(<A>^cp)|4>(;r)>逡逑=(v5/。蓿蓿掊澹澹担ǎ粒,))邐(9)逡逑其中〈A^邋=邐是A的弱值.弱值不再像期望值一樣是實(shí)數(shù),在一般逡逑情況是復(fù)數(shù)。后7選“成功的概率為逡逑J3邋?〈¥〃(0:)邋|¥"(x)>逡逑=1(^/1^.:)12邐(10)逡逑測(cè)量得到的儀器位置的平均偏移量:逡逑r邋,,邐〈¥"0r)|x|¥"(;r)〉逡逑Sx邋=邐邋邐逡逑
_邐V逡逑運(yùn)的是從圖7可以看出,在位置平均偏移〈x〉2取得較大值時(shí),還是可以從逡逑態(tài)¥2上提取到較多的信息。這與文獻(xiàn)丨4]中當(dāng)如=7T和叭=&時(shí)取得信息逡逑量的最大值不同,原因是在這種情況下Eq.C70)中的關(guān)于g的二階小量項(xiàng)不逡逑可忽略。圖8描繪了在位置平均偏移〈x>2優(yōu)化后,位置平均偏移〈x)2和費(fèi)雪逡逑信息F2i隨著△的變化。從中可以得到,在s/A邋<邋1時(shí),<x>2/g即位置平逡逑
【學(xué)位授予單位】:南京大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2019
【分類號(hào)】:O413
【圖文】:
圖2:后選擇弱測(cè)ffi邋F的理論框架示意圖逡逑為滿足弱測(cè)量的條件g《A丨18丨也就是耦合強(qiáng)度g必須遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于測(cè)量儀器初逡逑態(tài)時(shí)位置的不確定度,e-"_-*0)(A?P)d*邋=邐⑷%邋j邋—.邋i/?(A邋x,p)則逡逑后選擇過后儀器末態(tài)為逡逑丨傘〃(工)>邐=〈巧丨屮〉逡逑=〈(^|e-ia(A*p)丨沾〉|¥(x)〉逡逑?邋<W|Up(A?p)bi〉|¥0r)〉逡逑?〈Wlde/-’9(<A>^cp)|4>(;r)>逡逑=(v5/。蓿蓿掊澹澹担ǎ粒,))邐(9)逡逑其中〈A^邋=邐是A的弱值.弱值不再像期望值一樣是實(shí)數(shù),在一般逡逑情況是復(fù)數(shù)。后7選“成功的概率為逡逑J3邋?〈¥〃(0:)邋|¥"(x)>逡逑=1(^/1^.:)12邐(10)逡逑測(cè)量得到的儀器位置的平均偏移量:逡逑r邋,,邐〈¥"0r)|x|¥"(;r)〉逡逑Sx邋=邐邋邐逡逑
_邐V逡逑運(yùn)的是從圖7可以看出,在位置平均偏移〈x〉2取得較大值時(shí),還是可以從逡逑態(tài)¥2上提取到較多的信息。這與文獻(xiàn)丨4]中當(dāng)如=7T和叭=&時(shí)取得信息逡逑量的最大值不同,原因是在這種情況下Eq.C70)中的關(guān)于g的二階小量項(xiàng)不逡逑可忽略。圖8描繪了在位置平均偏移〈x>2優(yōu)化后,位置平均偏移〈x)2和費(fèi)雪逡逑信息F2i隨著△的變化。從中可以得到,在s/A邋<邋1時(shí),<x>2/g即位置平逡逑
【學(xué)位授予單位】:南京大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2019
【分類號(hào)】:O413
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本文編號(hào):2600842
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