真空量子涨落对量子度量的影响

How to control the effect of environment on the presicion of the estimation is always an important problem in quantum metrology. Quantum vacuum fluatuations are the unavoidable environment for all quantum systems. As a result, the effects of quantum vacuum fluctuations on the precision of the estimation are unavoidable. However, vacuum is relative. Vacuum fluatuations will be modified by the reflection of fields by boundaries or space-time itself and this will affect the precision of the estimation. This project based on above is aim to anlayze the control of the decay rate of the precision of the estimation by the reflection caused by boundaries or space-time curvature in one-atom estimation case and the effects of correlations of atoms caused by the vacuum fluctations in the multiple atom estimation case.

如何调控环境对量子测量精度的影响，一直是量子度量学中的一个重要问题。真空量子涨落是任何量子系统都无法避免的环境，因此真空涨落对测量精度的影响是不可避免的。然而真空是相对的，边界，时空本身对物质场的反射都会改变真空涨落，进而对测量精度造成间接地影响。本项目以此为出发点，一方面，将分析在单原子测量问题中，边界，时空曲率反散射对测量精度衰减速率的调控；另一方面，将分析在多原子测量问题中，由真空涨落导致的原子间的间接关联对测量精度的影响。

如何调控环境对量子测量精度的影响，一直是量子度量学中的一个重要问题。真空量子涨落是任何量子系统都无法避免的环境，因此真空涨落对测量精度的影响是不可避免的。本项目以此为出发点，分析了量子度量及量子传态过程中，真空量子涨落对惯性及非惯性运动量子系统的影响，并进一步发现了真空诱导间接量子关联与量子系统空间排列方式，稳定量子态，量子测量精度极限衰减速率，传态保真度的内在联系。利用真空诱导间接量子关联来调控量子测量精度及进行量子传态，将有助于人们对量子度量过程中量子噪声的调控及重新认识通信过程中真空量子涨落的作用。