本文關鍵詞：馬赫—曾德爾干涉儀測量精度的理論研究

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【摘要】：尋找更高精度的位相測量是一個永遠不會停止的研究問題。作為一種典型的干涉儀,馬赫-曾德爾(Mach-Zehnder, MZ)干涉儀在探索提高位相測量精度的研究中起了重要作用。大幅提高測量精度不只是一個科學問題,還具有重要的實際意義。因此,如何提高測量精度是目前量子干涉儀研究中的一個重要問題。本文基于MZ干涉儀及其Fisher信息,就一種與待測位相值無關的高精度測量方法進行了相關的研究探索。尋求不依賴于待測位相的位相測量方法是當前的一個研究熱點。由于通常的測量方法其精度與待測位相值存在依賴關系,這就造成具體測量過程中不得不對偏離最佳測量位相值的測量值進行位相補償,以求得到高的分辯率。本文中,主要對常用測量方法所得的位相與測量精度的關系進行了分析,特別研究了導致精度出現(xiàn)偏差的原因。首先,簡單介紹一些本文所涉及的概念和背景知識,主要是MZ干涉儀的基本工作原理以及一些相關的知識,特別是對Fisher信息的研究分析。其次,對依賴于待測位相值的精確度進行了理論分析,為尋找與待測位相值無關的高精度測量方法進行了一些理論準備。對輸入態(tài)為相干態(tài)和真空態(tài)的馬赫-曾德爾干涉儀的位相測量進行了理論研究。通過分析粒子數(shù)差的測量結果,驗證該測量方法所測得的位相值精度依賴于待測位相。通過對產(chǎn)生該誤差的原因進行理論分析,我們發(fā)現(xiàn)待測位相與測量結果之間的函數(shù)關系f-1的非線性導致位相的估計出現(xiàn)偏差。最后,針對找到的原因嘗試新的與待測位相無關的測量方法,并給出測量結果。
【學位授予單位】：山西大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TH744.3

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本文編號：1232937