随着量子信息学的发展,人们发现利用量子方法可以以突破经典物理极限的精度实现某些物理学参量的测量。本项目将研究高精密相位测量以及量子定时定位关键技术两部分内容(1)讨论不同类型光子纠缠态在有消相干时进行高精密相位测量的特点,寻找合适的多光子纠缠态和相应的测量方式,实现在有消相干时也能实现突破标准量子极限的高精密测量。提出有消相干时最优的实验测量方案并完成相关实验。结合贝叶斯估计和最佳自适应反馈理论,利用多光子纠缠态进行高精密相位测量的实验研究,进一步提高测量精度。(2)进行量子定时定位技术相关的基本理论与关键技术的研究。提出非最大纠缠态实现定时定位的方案。制备四光子甚至更多光子数的不同类型频率纠缠态,进行光纤以及短距离的自由空间中的量子时钟同步实验研究。模拟大气中色散等消相干效应,研究利用量子纠缠克服大气色散效应对定位精度的影响。验证利用量子方法可以大大提高定时定位的精度。
英文主题词quantum metrology;quantum state tomography;quantum feedback;classical physics limit;quantum positioning