量子相位的精密测量及其应用开题报告

1. 研究目的与意义

1984年．m． v．berry在研究绝热量子系统的周期性过程中发现了几何相位。描述体系运动的hamihonian 的本征态除了得到由其动力学演化决定的相位以外．还存在一个与演化过程无关的额外相位因子．这就是著名的berry 几何相位。

今天，量子力学在我们理解物理现象的过程中起到了非常重要的作用。几何相位在量子物理中因为认为不重要而被忽视了半个多世纪，然而几何相位的研究是随着量子力学的深入发展而重新被重视起来的。在量子信息论的各个领域 ,包括量子计算机、量子密码术和量子通信等 ,与量子几何相位紧密相关的量子相干性都起着本质性的作用。

2. 研究内容和预期目标

1. 掌握量子几何相位的计算方法。

2.能够熟练费舍信息的计算方法，并用它来精密测量量子相位；

3. 研究的方法与步骤

1. 学习量子几何相位的定义，计算方法，实验测量等基础背景知识；

2. 学习量子度量学中费舍信息的计算方法，并用它来精密测量量子相位；

3. 以二能级系统为例，计算并定量分析量子几何相位测量精度受哪些因素影响。

4. 参考文献

[1]vittoriogiovannetti, seth lloyd, and lorenzo maccone, "quantum metrology",prl(2006)96, 010401 ;

[2]yao yao,xing xiao,li ge, xiao-guang wang, and chang-pu sun, "quantum fisherinformation in noninertial frames",physical review a(2014),89,042336;

5. 计划与进度安排

1. 2022年2月22日-3月13日（第1周到第3周）：在指导老师帮助下，针对论文中主要研究内容，列出研究要点，逐次解决，每周汇报研究进展，及时与老师沟通, 准备完成阶段性目标和任务。

2、2022年3月14日-4月18日（第5周到第9周）：在此期间完成以下工作：（1）推导相关计算；（2）掌握重点文献中主要结论及其理论分析过程；（3）掌握数值计算程序并能将现有结论可视化；（4）结合本论文研究内容，完成理论分析和数值计算。