光控原子系统的量子参数精密测量开题报告

1. 研究目的与意义

研究的背景

测量是物理学的核心，不断提高测量的精度一直是物理学家的追求，也是物理学中永恒的话题，然而量子力学中最基本的不确定性原理限制了物理量测量的精度。量子精密测量就是要利用量子力学的基本规律寻求更精密的测量手段。基于量子测量技术，寻找改善量子参数测量精度的有效手段，为量子信息处理提供一定的理论依据。精密测量在我们日常生活、工业发展以及国家安全等各个方面都很重要。衡量精密测量的一个最核心的指标就是测量精度。而在经典物理范畴内，各类参数的测量精度都受限于经典测量极限---标准量子极限。

2. 研究内容和预期目标

主要研究内容

当前，国际和国内的量子技术正处于迅猛发展阶段。量子通信、量子计算和量子测量构成了量子信息理论和技术的主要研究领域，相关产业价值不断提升。本论文主要研究受激光调控的原子系统。通过光场调控一种特殊三能级原子系统，期望构建一种非厄米原子光学系统。重点研究这样的光控原子系统状态的动力学规律。基于量子测量技术，寻找改善量子参数测量精度的有效手段，为量子信息处理提供一定的理论依据。在所有对称系统中，具有相等振幅的增益和损耗的两个耦合模式的模型特别受关注，因为它是揭示物理的最小系统。具有对称性的标准两级系统有助于研究复对称模型的动态行为。

3. 研究的方法与步骤

研究方法、步骤

（1）查询并阅读与本课题相关的文献资料，在认真学习文献资料的基础上，了解具有对称性的标准两级系统，分析其特点及应用，学习构建一种非厄米原子光学系统。最后进行总结整理。

（2）熟悉费舍（fisher）信息的量子形式有多种变体，基于对称对数导数（sld）算符的形式已得到最广泛的应用。

4. 参考文献

[1] 李承祖.量子通信和量子计算[m].长沙：国防科技大学出版社，2000.

[2] 尼尔森，庄著；赵千川译.量子计算和量子信息（一）[m].北京：清华大学出版社，2003.

[3] 张永德.量子信息物理原理[m].北京：科学出版社，2005.

5. 计划与进度安排

2022-2022第二学期：

第1周到第2周（2022年3月1日-3月12日）：学生需要根据指导老师下达的毕业论文任务书中的要求，完成开题报告和相干文献的阅读，准备外文翻译。任务书起止日期请填2022年12月14日-2022年6月9日。开题报告起止日期请填2022年3月1日-2022年3月12日。