利用光子增減操作提高量子閱讀和相位評(píng)估的精度.pdf

1、現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要方向是提高目標(biāo)識(shí)別和測(cè)量的精度。能否準(zhǔn)確識(shí)別和恢復(fù)存儲(chǔ)器中的重要信息，如外太空收集的勘測(cè)數(shù)據(jù)，直接影響人類認(rèn)識(shí)宇宙的步伐。能否通過相位測(cè)量精確定位目標(biāo)位置，如敵軍軍艦位置，直接關(guān)系到國家的軍事力量以及國際地位。因此，對(duì)量子閱讀和相位估計(jì)精度提高的研究，具有深遠(yuǎn)的意義和價(jià)值.
　　 本文以雙模壓縮真空態(tài)光源作為基本的量子通道，嘗試將光子增減操作應(yīng)用于量子閱讀和相位評(píng)估中，發(fā)現(xiàn)光子增減操作可以提高量子閱讀和

2、相位評(píng)估的精度。本文獲得的主要?jiǎng)?chuàng)新研究結(jié)果如下.
　　 1、以雙模壓縮真空態(tài)光源作為基本的量子通道，提出了提高量子閱讀精度的單模光子增減操作方案。在該方案中，通過對(duì)雙模壓縮真空態(tài)作單模光子增減操作，實(shí)現(xiàn)量子閱讀精度的提高，發(fā)現(xiàn)量子閱讀精度隨增減光子數(shù)以及雙模壓縮真空態(tài)的壓縮參數(shù)的增大而增大。
　　 2、以雙模壓縮真空態(tài)光源作為基本的量子通道，提出了提高量子閱讀精度的雙模光子增減操作方案。在該方案中，對(duì)雙模壓縮真空態(tài)作雙模

3、光子增減操作，若兩個(gè)模上增加或減少的光子數(shù)相同，其對(duì)量子閱讀精度的影響與單模操作類似，且增光子操作比減光子操作對(duì)量子閱讀精度的提高更有效率。若固定兩個(gè)模上增加或者減少光子的數(shù)目，量子閱讀的精度的提高表現(xiàn)出多光子合作效應(yīng)。發(fā)現(xiàn)兩個(gè)模上增加或減少的光子數(shù)越接近，量子閱讀精度提高的幅度越大。特別是，當(dāng)兩個(gè)模上增加或減少的光子數(shù)相等時(shí)，可能實(shí)現(xiàn)無錯(cuò)量子閱讀.
　　 3、以雙模壓縮真空態(tài)光源作為基本的量子通道，提出了基于光子增減操作提高相

4、位評(píng)估精度的理論方案。我們表明，對(duì)雙模壓縮真空態(tài)的一個(gè)模作增減光子操作可以增大量子費(fèi)希爾信息，降低相位估計(jì)的不確定度的下界，從而提高相位評(píng)估的精度。同時(shí)我們發(fā)現(xiàn)，光子數(shù)增加或減少越多，相位估計(jì)的精度提高越明顯。對(duì)于雙模光子增減操作，且兩個(gè)模上增加或者減少光子的數(shù)目不同，壓縮參數(shù)較小時(shí)相位評(píng)估的精度被提高的幅度更大，且此時(shí)減光子操作優(yōu)于增光子操作;而當(dāng)壓縮參數(shù)較大時(shí)，減光子操作已不能提高相位評(píng)估的精度。
　　 4、通過對(duì)光子增減操