量子糾纏光纖陀螺儀原理 張貴材 楊曄 馮菁 9787118131550 【台灣高等教育出版社】

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書名：量子糾纏光纖陀螺儀原理
ISBN：9787118131550
出版社：國防工業
著編譯者：張貴材 楊曄 馮菁
頁數：269
所在地：中國大陸 *此為代購商品
書號：1713919
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內容簡介

量子糾纏光纖陀螺儀基於非經典量子（光子）之間的內在糾纏特性，實現對載體角運動引起的Sagnac相位變化的超高解析度測量，有可能突破傳統光纖陀螺的理論精度極限。本書基於傳統光纖陀螺的研製經驗，從量子光學的基礎理論和量子測量的實驗技術出發。構建了較完備的量子糾纏光纖陀螺儀態矢量、算符的動力學演變模型和輸出特性分析的理論體系。對量子糾纏光纖陀螺儀的光學結構和工作原理、光強關聯符合探測技術、相位靈敏度估計方法和光子源製備等基本問題進行了探討。尤其是，本書對各類非經典光量子態在所構建的分析模型中的每一步推導，都給出薛定諤和海森堡兩種圖像下的詳細過程，同時還考慮了經典光學與量子光學兩種角度的對比，並引入傳統光纖陀螺儀的互易性理論對量子糾纏光纖陀螺儀的光路結構和非易性誤差進行理論分析。尋求實現海森堡極限相位測量精度的工程實用化途徑。全書對量子糾纏光纖陀螺儀概念和原理的論述既有相當的理論深度。又兼顧了面向慣性技術專業讀者的實用性，理論推導翔實、嚴謹。 本書可供量子精密測量和光電慣性技術專業及相關前沿技術研發的科研人員和工程師，高校相關專業的研究生、本科生，以及從事慣導系統研究的技術人員參閱。

目錄

第1章 量子光學基礎
1 1 量子力學的狄拉克公式
1 1 1 算符和態矢量
1 1 2 態矢量的標量積
1 1 3 算符和態矢量的運算
1 1 4 厄密算符的本徵矢和本徵值
1 1 5 態矢量的本徵矢展開
1 1 6 對易算符、逆算符和幺正算符
1 1 7 單位算符的本徵矢表示
1 1 8 態矢量和算符的表象
1 2 量子系統的演變
1 2 1 量子理論的基本公設
1 2 2 量子系統演變的海森堡圖像和薛定諤圖像
1 2 3 量子系統演變的相互作用圖像
1 2 4 薛定諤方程的波動力學形式
1 2 5 由薛定諤方程求解波函數：自由電子的例子
1 2 6 海森堡不確定性原理
1 3 光場的量子化
1 3 1 單模輻射場的量子化：諧振子模型
1 3 2 諧振子能量本徵值方程的求解
1 3 3 湮滅算符和產生算符的物理涵義
1 3 4 湮滅算符和產生算符表示的量子化光場
參考文獻
第2章 光量子態
2 1 相干態
2 1 1 相干態的定義及其光子數態表徵
2 1 2 相干態的生成和位移算符
2 1 3 最小不確定態和真空漲落
2 1 4 相干態的非正交性和完備性
2 1 5 相干態的時間演變
2 2 壓縮態
2 2 1 壓縮態的物理機制
2 2 2 單模壓縮態（壓縮真空態）
2 2 3 壓縮相干態
2 2 4 相干壓縮態
2 2 5 雙模壓縮態
2 2 6 平衡零差探測原理
參考文獻
第3章 量子糾纏光纖陀螺儀的光路結構和動力學分析
3 1 分束器的量子特性
3 1 1 分束器的經典描述
3 1 2 分束器的量子描述
3 1 3 理想50:50分束器的相位特性
3 1 4 理想50:50分束器的廣義傳輸矩陣模型
3 1 5 薛定諤圖像和海森堡圖像中的分束器變換
3 1 6 分束器變換的角動量表徵
3 2 量子糾纏Sagnac干涉儀的光路結構和分析模型
3 2 1 Sagnac效應
3 2 2 經典輸入的Sagnac干涉儀
3 2 3 量子輸入的Sagnac干涉儀
3 2 4 Sagnac干涉儀中的單光子干涉
參考文獻
第4章 量子糾纏光纖陀螺儀的輸出特性
4 1 基於二階符合探測的量子糾纏光纖陀螺儀
4 1 1 量子糾纏Sagnac干涉儀的輸出公式
4 1 2 量子糾纏Sagnac干涉儀的相位檢測靈敏度及與經典干涉的類比
4 1 3 量子糾纏光纖陀螺儀突破散粒雜訊極限的判據
4 2 各種輸入態的量子糾纏光纖陀螺儀的二階符合干涉輸出
4 2 1 相干態輸入
4 2 2 光子數態輸入
4 2 3 NOON態輸入
4 2 4 壓縮態輸入
4 2 5 高階符合計數的量子干涉
4 3 基於零差探測的量子增強Sagnac干涉儀
4 3 1 量子增強Sagnac干涉儀的典型光路結構和輸入態
4 3 2 量子增強Sagnac干涉儀中算符和態矢量的演變
4 3 3 量子增強Sagnac干涉儀的經典形式干涉輸出
4 3 4 量子增強Sagnac干涉儀輸出場bout的零差探測
參考文獻
第5章 量子糾纏光纖陀螺儀相位檢測靈敏度的評估方法
5 1 基於菲舍爾信息的CRB估計方法
5 1 1 基於輸出態和輸入態的量子菲舍爾信息
5 1 2 利用輸入態∣ψin＞和哈密頓算符HSI估計相位檢測靈敏度
5 1 3 利用輸出態∣ψout(φ)＞估計相位檢測靈敏度
5 1 4 利用輸出概率或量子干涉公式估計相位檢測靈敏度
5 2 基於抽象角動量理論的相位檢測靈敏度評估方法
5 2 1 湮滅算符和產生算符定義的抽象角動量算符
5 2 2 採用角動量評估Sagnac干涉儀相位靈敏度的理論依據
5 2 3 Sagnac干涉儀的角動量演變模型
5 2 4 量子糾纏Sagnac干涉儀輸入態的角動量表徵
5 2 5 單埠輸入Sagnac干涉儀的相位檢測靈敏度估計
5 2 6 雙埠輸入Sagnac干涉儀的相位檢測靈敏度估計
5 2 7 對稱輸入態Sagnac干涉儀的相位檢測靈敏度估計
5 3 極性算符在評估相位檢測靈敏度中的應用
5 3 1 極性算符的定義和性質
5 3 2 利用極性算符估計NOON態量子糾纏光纖陀螺儀的相位檢測靈敏度
參考文獻
第6章 量子糾纏光纖陀螺儀的光路互易性
6 1 非理想分束器相位特性的散射矩陣分析
6 1 1 分束器的散射矩陣模型
6 1 2 分光比不理想對分束器相位特性的影響
6 1 3 插入損耗對分束器相位特性的影響
6 2 量子糾纏光纖陀螺儀的光學互易性
6 2 1 經典Sagnac干涉儀的光學互易性
6 2 2 量子糾纏Sagnac干涉儀的光學互易性
6 2 3 NOON態Sagnac干涉儀的光學互易性
參考文獻
第7章 偏振糾纏光纖陀螺儀的原理和偏振互易性分析
7 1 偏振糾纏光子源的製備
7 1 1 Ⅰ型自發參量向下轉換過程
7 1 2 Ⅱ型自發參量向下轉換過程
7 2 偏振糾纏光纖陀螺儀的偏振互易性分析
7 2 1 採用頻率簡併共線Ⅱ型SPDC光子源的光纖陀螺光路結構
7 2 2 採用頻率簡併共線Ⅱ型SPDC光子源的光纖陀螺中態矢量和算符的演變
7 2 3 採用頻率簡併共線Ⅱ型SPDC光子
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