發(fā)布時(shí)間：2020-09-19 14:18

　　 量子探測(cè)是當(dāng)前量子物理實(shí)用化的一個(gè)重要方向。量子探測(cè)是利用量子效應(yīng)或量子策略來(lái)達(dá)到優(yōu)于經(jīng)典手段的探測(cè)精度與分辨率的研究領(lǐng)域。如何設(shè)計(jì)出探測(cè)靈敏度更高的系統(tǒng)以及如何在非理想環(huán)境中更實(shí)用化是近年來(lái)量子探測(cè)領(lǐng)域的關(guān)鍵問(wèn)題。本文首先回顧了量子探測(cè)領(lǐng)域研究的現(xiàn)狀,總結(jié)了目前國(guó)際上提升探測(cè)靈敏度的主要思路。鑒于非經(jīng)典探針制備困難,抗干擾性差,本文研究了基于相干態(tài)的量子探測(cè)問(wèn)題,設(shè)計(jì)了面向相移與旋光的雙參數(shù)馬赫-曾德?tīng)柛缮鎯x用于相移與旋光角的同時(shí)測(cè)量。在利用雙參數(shù)馬赫-曾德?tīng)柛缮鎯x同時(shí)探測(cè)相移與旋光角的過(guò)程中,本文提出,可以通過(guò)量子探測(cè)策略以及光子復(fù)用分別提高探測(cè)分辨率與探測(cè)靈敏度。該方案對(duì)分辨率及靈敏度的提升更為可靠且易于實(shí)現(xiàn),彌補(bǔ)了現(xiàn)有相干態(tài)量子探測(cè)系統(tǒng)靈敏度低的缺陷。從實(shí)用性的角度出發(fā),本文還研究了實(shí)際實(shí)施環(huán)境中,探測(cè)靈敏度與分辨率受量子態(tài)退化的影響。提出了待測(cè)光場(chǎng)調(diào)制可見(jiàn)度限制相干態(tài)量子探測(cè)性能的理論,將實(shí)際不完美因素對(duì)量子探測(cè)性能的影響轉(zhuǎn)化到了對(duì)待測(cè)光場(chǎng)調(diào)制可見(jiàn)度的影響上。通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)高于經(jīng)典探測(cè)手段的探測(cè)分辨率,探測(cè)靈敏度接近散粒噪聲極限。同時(shí)驗(yàn)證了量子探測(cè)策略下,相移與旋光角探測(cè)性能與干涉儀輸出光場(chǎng)調(diào)制可見(jiàn)度的關(guān)系。
【學(xué)位單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：O413

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本文編號(hào)：2822614