相干性在经典光学和量子物理中的对比研究开题报告

1. 研究目的与意义

研究背景

相干性是指波为了产生显著的干涉现象所需具备的性质，相干性大致分为时间相干性和空间相干性，在经典光学和量子物理中有着不同的表现形式，在经典光学中，相干性在振动频率相同、振动方向相同和相位差恒定的相干光中有所体现；在量子物理中，相干性表现在电子向右自旋和正电子向左自旋的状态是相关联的这一现象中。现如今，相干性越来越广泛地使用于许多涉及波动的领域，许多科技的运作都倚赖相干性质为基础。例如，全息摄影术、射电望远镜、指纹识别等等。

研究目的

2. 研究内容和预期目标

本课题研究了相干特性在经典光学和量子物理中的不同表现形式。从理论判据和实验实现的两个方面，对比研究了相干性的物理特征，解释其共性，分析其在经典物理和量子物理的不同表现。在课题中，我们以量子相干性为主要研究对象，选取简单的量子系统，分析其量子态所表现的量子相干性；然后，介绍获取或观测量子相干性的实验，以证实量子相干性的存在。本课题的研究需要前期掌握量子力学、光学原理等基础知识，会利用计算机软件编写小程序，形象展示量子相干性的物理特征。

3. 研究的方法与步骤

研究方法：本研究主要采用理论推导和实验分析，结合查阅文献，分析相干性在经典光学和量子物理里的对比表现。

研究步骤：

1.了解相干性在经典光学和量子物理中的基本概念。

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

1. 第1周到第2周（2022年2月25日-3月10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，完成相干文献的阅读，准备外文翻译。毕业论文起止日期：2022年11月26日-2022年6月14日。在第二周学生需要提交开题报告。

2. 第3周到第9周（2022年3月11日-4月28日）：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。学生需要明确论文完成所需任务要点。在第九周，配合指导老师完成教务处论文中期检查。

3. 第11周到第14周（2022年5月6日- 5月31日）：