計(jì)量學(xué)是研究物理參量的高精度測(cè)量方法的學(xué)科,而任何基于經(jīng)典物理的計(jì)量精度都受限于散粒噪聲極限,如何突破該極限是現(xiàn)代精密科學(xué)技術(shù)發(fā)展的迫切需求。量子計(jì)量學(xué)是研究如何利用量子資源、量子編碼和量子測(cè)量來提高計(jì)量精度的學(xué)科,研究發(fā)現(xiàn)通過利用量子探針的量子糾纏作為資源和幺正演化作為參數(shù)編碼,可以獲得遠(yuǎn)超越散粒噪聲極限的海森堡極限計(jì)量精度,經(jīng)過近年的快速發(fā)展,量子計(jì)量學(xué)已經(jīng)展示出它在下一代顛覆性技術(shù)革新中的巨大潛力。另一方面,退相干是微觀系統(tǒng)與無窮多自由度的量子庫耦合導(dǎo)致的量子相干性的衰減的過程,它是一切以量子相干性為資源的量子工程任務(wù)實(shí)現(xiàn)的主要障礙,如何認(rèn)識(shí)退相干并如何控制退相干是實(shí)現(xiàn)量子工程任務(wù)的首要問題。由于退相干敏感地依賴于量子庫的譜密度,所以對(duì)譜密度的精密測(cè)量是研究退相干的主要核心。在本文中,我們提出了一種利用二能級(jí)系統(tǒng)作為量子探針、與量子庫耦合的二能級(jí)系統(tǒng)的非幺正演化作為參量編碼來對(duì)量子庫的譜密度進(jìn)行高精度量子計(jì)量的方案。在我們的方案中,量子庫既是我們要利用量子資源計(jì)量的物理對(duì)象,又會(huì)造成量子資源發(fā)生退相干,如何有效地規(guī)避退相干對(duì)量子資源的消耗并獲得量子庫物理參量的高精度計(jì)量是我們的主... 

【文章頁數(shù)】：59 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 量子計(jì)量學(xué)簡(jiǎn)介
    1.2 開放量子系統(tǒng)簡(jiǎn)介
    1.3 研究動(dòng)機(jī)
    1.4 本文構(gòu)架
第二章 費(fèi)舍爾信息與Cramér-Rao不等式
    2.1 費(fèi)舍爾信息
    2.2 Cramér-Rao不等式
    2.3 量子費(fèi)舍爾信息
        2.3.1 量子費(fèi)舍爾信息的計(jì)算
        2.3.2 量子費(fèi)舍爾信息的性質(zhì)
        2.3.3 量子費(fèi)舍爾信息的應(yīng)用
    2.4 本章小結(jié)
第三章 量子探針和量子庫的耦合動(dòng)力學(xué)
    3.1 模型介紹
    3.2 約化系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)與精確主方程
    3.3 束縛態(tài)的形成
    3.4 本章小結(jié)
第四章 量子庫譜密度的量子計(jì)量
    4.1 單量子探針的情況
    4.2 多量子探針的情況
    4.3 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
在學(xué)期間的研究成果
致謝



本文編號(hào)：3671913