量子力學(xué)的建立和發(fā)展不僅極大地促進(jìn)了人類科技和文明的發(fā)展,也顛覆了人們對(duì)物理世界的認(rèn)知。經(jīng)典物理告訴我們,現(xiàn)實(shí)世界是連續(xù)的、確定的,在給定系統(tǒng)的初始狀態(tài)下,根據(jù)經(jīng)典力學(xué),我們能夠精確知道其接下來的任意時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。然而,量子力學(xué)解釋的物理世界是不連續(xù)、不確定的。量子態(tài)疊加原理告訴我們物理系統(tǒng)不僅可以處于某個(gè)可觀測量其任意的本征態(tài),也可以處于它們的任意疊加形式,測量會(huì)使得系統(tǒng)以一定概率塌縮到其某一個(gè)本征態(tài)上。對(duì)于測量一對(duì)不兼容可觀測量情況,量子不確定原理限制了我們不可能同時(shí)得到它們精確值,即當(dāng)對(duì)于其中一個(gè)可觀測量的測量越精確時(shí),另一個(gè)可觀測量測量的結(jié)果的不確定性就越大。量子不確定原理與來源于量子態(tài)疊加原理的量子相干性是量子力學(xué)區(qū)別于經(jīng)典物理的兩個(gè)最基本特點(diǎn),它們都有很長的研究歷史,并且它們在量子信息科學(xué)、量子度量學(xué)等方面有著重要的應(yīng)用,因而如今也依然是物理學(xué)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。線性光學(xué)系統(tǒng)有著與環(huán)境相互作用小,制備糾纏態(tài)保真度高等特點(diǎn),是研究低量子位系統(tǒng)的模擬和量子關(guān)聯(lián)方面最成熟便捷的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。本論文主要內(nèi)容包括以下兩個(gè)方面:1.隨著人們對(duì)不確定原理的研究的深入,各種形式的不確定關(guān)系被提出來,找尋不確定關(guān)系更緊的下界也一直是人們研究不確定原理的一個(gè)方向。我們基于線性光學(xué)系統(tǒng),在實(shí)驗(yàn)上驗(yàn)證了一種新型的不確定關(guān)系,同時(shí)我們也進(jìn)行了相應(yīng)的數(shù)值模擬,其結(jié)果均表明Fine-Graining方法在一定程度上有助于得到更緊的不確定關(guān)系的下界。2.自從近些年相干性的資源理論框架被提出后,人們越來越將相干性作為一種量子資源來研究且相干性的量化也一直都受人們所關(guān)注。我們基于線性光學(xué)系統(tǒng),實(shí)驗(yàn)上驗(yàn)證了在兩個(gè)不對(duì)易參考基下用相對(duì)熵量化的相干性測量之間的trade-off關(guān)系。我們的結(jié)果表明在這些基下量子相干性的和被限制在由它的下界和上界定義的區(qū)域內(nèi)。更重要的是,我們發(fā)現(xiàn)了一個(gè)有趣的現(xiàn)象,即由相干性的不確定關(guān)系限制的trade-off關(guān)系的下界是不會(huì)因?yàn)榧m纏的存在變得更緊。我們的結(jié)果可能有助于對(duì)不確定關(guān)系和量子相干性更進(jìn)一步的研究。
【學(xué)位單位】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：O413.1
【部分圖文】：

第一章緒論量子信息科學(xué)，基本上就會(huì)涉及量子關(guān)聯(lián)，它是量子力學(xué)所不能解釋的現(xiàn)象，更是量子信息技術(shù)的基石。人們對(duì)以追溯到愛因斯坦等人提出的ＥＰＲ佯謬［５］，他們質(zhì)疑用的量子力學(xué)的完備性，認(rèn)為除了波函數(shù)外，還應(yīng)存在隱論來解釋量子現(xiàn)象，因此是否真實(shí)存在量子關(guān)聯(lián)或者隱的關(guān)鍵。１９６４年，Ｂｅｌｌ不等式的提出［６，?７］，說明了任何是與量子力學(xué)不兼容的，隨后人們在實(shí)驗(yàn)上驗(yàn)證了對(duì)糾產(chǎn)生非經(jīng)典的關(guān)聯(lián)，支持了量子力學(xué)的解釋。量子關(guān)聯(lián)的因?yàn)樗兄诹孔恿W(xué)基本問題的研宄，更因其是量子源。量子關(guān)聯(lián)有很多種，包括量子Ｂｅｌｌ非局域性、量子引量子糾纏、量子相干性、量子失諧等，一個(gè)基本層次圖

第二章量子不確定關(guān)系第二章量子不確定關(guān)系??關(guān)系簡介??關(guān)系的想法最初來自于德國物理學(xué)家Ｈｅｉｓｅｎｂｅｒｇ在鏡實(shí)驗(yàn)中提出［１］。為了觀察一個(gè)電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，電子上，并用一個(gè)物鏡收集Ｃｏｍｐｔｏｎ散射光子。透鏡收集散射光子的半角度為Ｉ那么受限于透鏡（不確定度）Ａ：ｒ約為：??

圖２．２猜想游戲［２５］??
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本文編號(hào)：2857836