量子多相位测量与量子时钟同步的新方法

来源 :中国科学院大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:aaron209
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论文给出了一个用来学习在噪声环境下同时测量多个相位的通用的量子计量学框架,它可以用来作为相位成像的离散模型。在这个普遍框架下,可以得到多相位估计的有意义的边界。结果展示了在噪声环境下对多变量的同时测量(SE)总是优于对每个相位的单独测量(IE)。论文显式展示了在光子丢失通道中多相位估计边界的用处。当噪声较小时,边界可以达到海森堡极限,表明SE相比于IE对于相位估计精度上有一个O(d)的优势,d是相位的个数。然而在噪声增大之后,SE的O(d)优势可能消失。论文也提出了这个结果的潜在的应用。  论文同时展示了一种新型的对于多地的量子时钟同步方法,该方法用一个量子操作来触发初始态的演化。作为对比,现行的量子时钟同步方法采用测量来触发演化。文章证明了这种方法将量子时钟同步与多变量量子测量联系起来,因而获得了一个普遍的框架来研究量子时钟同步问题。使用Fisher信息来给出时钟同步可以达到的精确度。显式地展示了在两地时钟同步的情况下,海森堡极限是可以达到的。证明了测量触发的量子时钟同步(MTQCS)是包含在所提出的操作触发的量子时钟同步(OTQCS)框架中的,因而OTQCS比MTQCS总体上可以更有效。论文展示了我们的方案在将一个时钟同步到其它许多时钟的平均时间时是十分有效的。
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