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量子极限的突破

商洛师范专科学校学报 2000年第4期14卷 42-46,58页

作者：许定国高荣发刘宝盈商洛师范专科学校量子光学与量子信息研究所

系统地阐述了突破量子极限的几例新的物理现象，并对其作了统一命名．

关键词：量子极限物理现象量子力学根限突破

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冲破量子极限——光压缩态

现代物理知识 1989年第2期 22-24+30页

作者：吴令安

近几年来,物理学最古老的分支之一——光光又有了新的突破,人们从实验上获得了光的一种量子态——压缩态光.读者可能会问,“光怎么能被压缩?”要解释什么叫压缩态光,还得从光的本性谈起.(一)光的量子涨落光是一种电磁波.在经典光学里,... 详细信息

近几年来,物理学最古老的分支之一——光光又有了新的突破,人们从实验上获得了光的一种量子态——压缩态光.读者可能会问,“光怎么能被压缩?”要解释什么叫压缩态光,还得从光的本性谈起.(一)光的量子涨落光是一种电磁波.在经典光学里,我们可以设想在空间某点光场随时间的周期性变化如图1(a)所示,其中纵坐标为电场强度,在任何时刻它的振幅和相位都是完全确定的.然而,在量子理论中,根据测不准原理,光场总是有一定的涨落或噪声,也就是说,在任何

关键词：压缩态量子涨落正交分量测不准原理测不准关系激光噪声量子噪声量子极限

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光通信系统接近量子极限

激光与光电子学进展 1986年第2期 42-43页

作者：金宝成

美国麻省理工学院林肯实验室研制和试验的外差光通信系统的数据率为50～250 Mbit/s,已接近量子极限运转。系统采用频移键控调制,能为空间卫星之间提供极高速的"中继"通信。该系统的激光器是 GaAlAs 二极管(非外腔器件)商品,在有激光频... 详细信息

美国麻省理工学院林肯实验室研制和试验的外差光通信系统的数据率为50～250 Mbit/s,已接近量子极限运转。系统采用频移键控调制,能为空间卫星之间提供极高速的"中继"通信。该系统的激光器是 GaAlAs 二极管(非外腔器件)商品,在有激光频率和强噪声的情况下能有效工作。其新特点包括一

关键词：光通信系统光波通信系统量子极限二极管

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空间远场光束对准精度的量子极限

光学学报 2011年第1期31卷 60-65页

作者：吴继礼赵尚弘李勇军楚兴春李琴朱子行石磊空军工程大学电讯工程学院陕西西安710077 空军装备研究院通信导航与指挥自动化研究所北京100085

根据标量亥姆霍兹方程和定态薛定谔方程的对等关系,指出平面波经透镜聚焦过程等同于光子态函数由坐标表象向动量表象转换的过程。受有限孔径的影响,光子在动量空间态函数无法精确再现,导致空间光束对准精度的存在一个量子极限。在量子... 详细信息

根据标量亥姆霍兹方程和定态薛定谔方程的对等关系,指出平面波经透镜聚焦过程等同于光子态函数由坐标表象向动量表象转换的过程。受有限孔径的影响,光子在动量空间态函数无法精确再现,导致空间光束对准精度的存在一个量子极限。在量子极限条件下,空间光束对准精度大约是衍射极限角的26%,主要取决于光波长和接收透镜孔径,与透镜焦距无关。就光子在焦平面位置进行质心跟踪,测角精度所能达到的理想质心极限只略优于衍射极限分辨率,残留误差仍然是量子极限的3.24倍。

关键词：光通信亥姆霍兹(Helmholts)方程薛定谔(Schrdinger)方程光束到达角 Cramer-Rao界量子极限

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磁场中拓扑物态的量子输运

物理学报 2021年第2期70卷 1-30页

作者：强晓斌卢海舟南方科技大学物理系深圳量子科学与工程研究院深圳518055 深圳市量子科学与工程重点实验室深圳518055

拓扑物态包括拓扑绝缘体、拓扑半金属以及拓扑超导体.拓扑物态奇异的能带结构以及受拓扑保护的新奇表面态,使其具有了独特的输运性质.拓扑半金属作为物质的一种三维拓扑态具有无能隙的准粒子激发,根据导带和价带的接触类型分为外尔半金... 详细信息

拓扑物态包括拓扑绝缘体、拓扑半金属以及拓扑超导体.拓扑物态奇异的能带结构以及受拓扑保护的新奇表面态,使其具有了独特的输运性质.拓扑半金属作为物质的一种三维拓扑态具有无能隙的准粒子激发,根据导带和价带的接触类型分为外尔半金属、狄拉克半金属和节线半金属.本文以拓扑半金属为主回顾了在磁场下拓扑物态中量子输运的最新工作,在不同的磁场范围内分别给出了描述拓扑物态输运行为的主要理论.

关键词：拓扑半金属磁阻霍尔效应量子极限

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光子辐射热输运的量子极限

物理 2007年第1期36卷 45-45页

作者：戴闻（编译）

研究微小尺度量子通道中的热输运，不仅有助于开发新器件，而且将促进基础物理学的发展．最近，来自芬兰赫尔辛基技术大学的Meschke等，在30mK的极低温条件下，对两个微型电阻（R1和R2，尺寸-1μm量级）组成的系统，完成了光子辐射（热... 详细信息

研究微小尺度量子通道中的热输运，不仅有助于开发新器件，而且将促进基础物理学的发展．最近，来自芬兰赫尔辛基技术大学的Meschke等，在30mK的极低温条件下，对两个微型电阻（R1和R2，尺寸-1μm量级）组成的系统，完成了光子辐射（热电压噪声）热输运的研究．用两根超导铝线把R1和R2连在一起，在每一根超导线的中间另外串接DC—SQUID器件，后者用于开关电子的热通道．由于超导态的电子热导为零，该装置使得研究光子辐射热输运成为可能．R1和R2作为黑体，辐射的电磁波（热电压噪声）经超导通道传输；

关键词：光子辐射热输运量子极限 SQUID器件量子通道电压噪声基础物理学超导线

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两个非相干点光源的优化测量

两个非相干点光源的优化测量

作者：时莹莹杭州电子科技大学

学位级别：硕士

两个点光源的成像系统中,分辨率是评价成像系统的成像性能的重要依据。理想的两个非相干点光源成像系统分辨率,最著名且最具有影响力的方式是瑞利判据。然而,分辨率会受到衍射的影响,当两个非相干点光源之间的距离小于衍射极限时,会出... 详细信息

两个点光源的成像系统中,分辨率是评价成像系统的成像性能的重要依据。理想的两个非相干点光源成像系统分辨率,最著名且最具有影响力的方式是瑞利判据。然而,分辨率会受到衍射的影响,当两个非相干点光源之间的距离小于衍射极限时,会出现“瑞利诅咒”现象。为了突破“瑞利诅咒”现象,研究者们开始使用量子理论超越之前的经典的方法。对于两个非相干点光源分辨率的效率我们可以使用Fisher信息来评估。量子Fisher信息是我们可得的分辨率极限,经典Fisher信息在量子测量理论中可以更好地提高分辨率。在两个非相干点光源的测量中,我们使用信息遗憾来描述中心和间距的制约关系,这样我们就可以定量地刻画量子测量在估计未知参数方面和最佳测量情况下相比的性能差距。两个非相干点光源的中心估计和间距估计的同时优化受到了不相容系数制约关系的限制。研究表明,在瑞利距离处,不相容系数消失,因此在该点处,制约关系不再限制联合估计测量的同时优化。在本论文中,我们将通过使用随机测量的方法进行数值优化测量得到可观的优化结果。另外,我们通过将对称对数导数算符的详细分析,构造了联合最优测量。我们的工作不仅证实了这种特定成像模型的联合最优测量的存在,还为描述一般多参数估计问题的测量兼容性条件提供了一种前沿的方法。

关键词： Fisher信息多参数估计量子极限量子成像量子优化测量

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基于金刚石氮-空位色心的精密磁测量

物理学报 2018年第16期67卷 197-208页

作者：彭世杰刘颖马文超石发展杜江峰中国科学技术大学中国科学院微观磁共振重点实验室与近代物理系合肥230026 中国科学技术大学微尺度物质科学国家实验室合肥230026 中国科学技术大学量子信息与量子科技前沿协同创新中心合肥230026

磁是一种重要的物理现象,对其进行精密测量推动了许多科技领域的发展.各类测磁技术,包括霍尔传感器、超导量子干涉仪、自旋磁共振等,都致力于提升空间分辨率和灵敏度.近年来,金刚石中的氮-空位色心广受关注.这一固态单自旋体系具有许多... 详细信息

磁是一种重要的物理现象,对其进行精密测量推动了许多科技领域的发展.各类测磁技术,包括霍尔传感器、超导量子干涉仪、自旋磁共振等,都致力于提升空间分辨率和灵敏度.近年来,金刚石中的氮-空位色心广受关注.这一固态单自旋体系具有许多优点,例如易于初始化和读出、可操控、具有较长相干时间等,这使得它不仅在量子信息、量子计算等领域崭露头角,而且在量子精密测量上显现出巨大的应用前景.基于氮-空位色心,利用动力学解耦、关联谱等技术,已实现若干高灵敏度、高分辨率的微观磁共振实验,其中包括纳米尺度乃至单分子、单自旋的核磁共振和电子顺磁共振.氮-空位色心也可以用于微波和射频信号的精密测量.本文对围绕上述主题开展的一系列研究工作进行综述.

关键词：氮-空位色心磁共振精密测量量子极限