作為近代物理學的重要分支,量子力學解析了世界的基本運行規(guī)律。通過量子力學,人們對世界,特別是量子效應較為顯著的微觀領域,進行了進一步的探索。隨著量子科學的進一步發(fā)展,人們逐步把目光投向其應用。在科技領域,越來越多的基于量子體系的技術方案以及量子器件的制作方案被提出。其中,基于量子體系的精密測量研究和量子儲能器件（量子電池）的研究便是近年來的兩個熱點。本文立足于周期性量子驅動系統(tǒng),對這兩項內容展開研究。在本文的第一章中,我們首先介紹了周期性量子驅動系統(tǒng),然后對量子精密測量和量子電池的研究背景進行了簡單的介紹。在第二章中,我們介紹了求解一般周期性量子系統(tǒng)的Floquet理論。然后針對單向諧振驅動下的量子系統(tǒng),我們介紹了兩類常用的近似求解方法——傳統(tǒng)的旋轉波近似和考慮了反旋項的旋轉波近似,并引入時間演化算符的保真度對這兩種近似的有效范圍進行了求解和比較。在第三章中,我們首先從參數(shù)估計出發(fā)介紹了精密測量的基本原理,給出了20Cramer-Rao不等式并引入了20Fisher信息的概念。在此基礎上,我們進一步導出了量子的Cramer-Rao不等式和量子Fisher信息,以及一般幺正參數(shù)化過程中的... 

【文章來源】：浙江大學浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 背景介紹
    1.2 量子調控和周期性量子驅動
    1.3 量子精密測量
    1.4 量子電池
    1.5 本文結構
第2章 周期性量子驅動系統(tǒng)的求解方法
    2.1 利用Floquet理論求解一般的周期性量子驅動系統(tǒng)
    2.2 利用幺正變換的方法求解周期性量子驅動系統(tǒng)
        2.2.1 傳統(tǒng)的旋轉波近似理論
        2.2.2 考慮了反旋轉波項作用的旋轉波近似理論
    2.3 本章小結
第3章 基于量子Fisher信息的量子驅動系統(tǒng)度量研究
    3.1 經(jīng)典Fisher信息和Cramer-Rao不等式
    3.2 量子Fisher信息
    3.3 量子Fisher信息的求解方法
        3.3.1 量子Fisher信息的譜分解求法
        3.3.2 量子Fisher信息的反對易求法
        3.3.3 量子Fisher信息的對易子求法
    3.4 幺正參數(shù)化系統(tǒng)中的量子Fisher信息
    3.5 su(2)型幺正參數(shù)化系統(tǒng)中的量子Fisher信息
    3.6 半經(jīng)典Rabi模型中的最大量子Fisher信息
        3.6.1 驅動強度g的最大量子Fisher信息
        3.6.2 固有頻率ω_0的最大量子Fisher信息
    3.7 本章小結
第4章 基于量子驅動系統(tǒng)的量子電池充電模型研究
    4.1 平行方向驅動下的充電過程研究
    4.2 垂直方向驅動下的充電過程研究
    4.3 利用Floquet理論求解一般諧振驅動下的充電飽和度
    4.4 一般諧振驅動下的充電過程的一些數(shù)值結果
        4.4.1 垂直方向上的驅動強度分布對充電飽和度的影響
        4.4.2 平行方向上的驅動調節(jié)對充電過程的影響
        4.4.3 在垂直驅動中加入頻率和相位的擾動對充電過程的影響
    4.5 本章小結
第5章 總結和展望
第6章 附錄
    6.1 附錄A: 幺正變換后的系統(tǒng)哈密頓量
    6.2 附錄B: su(2)體系中的幺正變換
    6.3 附錄C: 復合三角函數(shù)的Bessel函數(shù)展開
    6.4 附錄D: e~ABe~(A')的求解
參考文獻
攻讀博士學位期間的主要研究成果
致謝


【參考文獻】：
博士論文
[1]量子Fisher信息和量子度量學[D]. 井曉幸.浙江大學 2016
[2]量子度量學[D]. 劉京.浙江大學 2015



本文編號：3178916