量子弱测量中纠缠对参数估计精度的影响*
2021-12-31张晓东於亚飞张智明
物理学报 2021年24期
张晓东 於亚飞† 张智明
1) (华南师范大学信息光电子科技学院,广东省微纳米光子功能材料与器件重点实验室,广州 510006)
2) (华南师范大学,广东省量子调控工程与材料重点实验室,广州 510006)
量子弱测量过程中适当的弱值可用于放大微弱物理参数并提高参数评估的精度,这种参数评估精度的提高可能来源于体系中的纠缠.本文借助Fisher 信息研究了系统中的纠缠和系统与探针间的纠缠对弱测量过程中系统与探针间耦合参数的评估精度的影响.分析了系统初态分别为类GHZ 态的纠缠纯态和受退极化噪声影响的纠缠混态的纠缠,以及系统和探针间的纠缠对参数评估的影响.研究表明,当系统初态为类GHZ 态的纠缠纯态和受退极化噪声影响的纠缠混态时,Fisher 信息随系统初态纠缠度的增大而增大,且系统初末态均为最大纠缠态时,Fisher 信息和后选择概率均达到最大;但系统与探针的纠缠越弱,测量能获得的Fisher 信息越多,参量估计的精度越高.此研究结果表明系统中的纠缠会提高参数评估精度,而系统与探针间的纠缠则会降低参数评估的精度.
1 引言
在量子物理中量子测量必然会对系统造成扰动,根据对系统扰动的大小可以把量子测量分为强测量和弱测量,其中对系统扰动较大的量子测量被称为强测量,反之称为弱测量.强测量后系统状态会被不可逆地投影到测量基上,而且测得观察量的平均值会介于观察量算符最小本征值和最……
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