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第1章 量子参数估计的理论基础与实验装置简介1

1.1 量子参数估计的理论极限：量子Cramér-Rao定理1

1.2 量子Fisher信息的计算以及两个重要的极限4

1.2.1 量子Fisher信息的计算4

1.2.2 两个重要的极限：标准量子极限和海森堡极限5

1.3 量子参数估计的实验实现6

1.3.1 光学系统中的参数估计6

1.3.2 原子系统中的参数估计24

第2章 利用动力学退耦脉冲序列保护噪声环境下的量子参数估计精度28

2.1 引言28

2.2 退耦脉冲条件下N-比特在噪声环境下的动力学演化29

2.2.1 受控哈密顿量30

2.2.2 模型求解31

2.3 利用π脉冲序列保护参数估计精度34

2.4 本章小结39

第3章 动力学退耦脉冲作用下去相位噪声辅助的参数估计精度提高40

3.1 引言40

3.2 动力学退耦脉冲序列作用下的两分量玻色-爱因斯坦凝聚中的去相位退相干42

3.2.1 模型与哈密顿量42

3.2.2 动力学退耦脉冲序列作用下的系统动力学演化46

3.3 存在退耦合脉冲时去相位噪声下的自旋压缩51

3.4 在退耦脉冲作用下去相位噪声辅助的量子Fisher信息放大53

3.5 本章小结58

第4章 利用偶极相互作用提高偶极玻色气体中的自旋压缩60

4.1 引言60

4.2 物理模型62

4.3 MCTDHB理论64

4.3.1 对展开系数求｛Cn｝偏导66

4.3.2 对轨道波函数｛ψα｝求偏导67

4.3.3 MCTDHB工作方程69

4.4 自旋压缩参数71

4.5 偶极-偶极相互作用产生的自旋压缩73

4.5.1 通过接触相互作用产生的自旋压缩74

4.5.2 偶极相互作用产生的自旋压缩76

4.5.3 自旋压缩与二阶关联函数81

4.6 本章小结81

第5章 偶极玻色气体库环境诱导的接近于海森堡极限的参数估计精度83

5.1 引言83

5.2 物理模型85

5.2.1 两能级原子系统86

5.2.2 准一维偶极玻色气体库的Bogoliubov模式87

5.2.3 相互作用哈密顿量88

5.3 系统动力学演化89

5.4 自旋压缩与纠缠的非高斯自旋态92

5.4.1 自旋压缩参数92

5.4.2 量子Fisher信息与纠缠的非高斯自旋态93

5.5 结论与分析94

5.6 本章小结100

第6章 偶极相互作用对旋量玻色-爱因斯坦凝聚体干涉仪灵敏度的影响101

6.1 引言101

6.2 物理模型与哈密顿量103

6.3 存在偶极相互作用的量子Fisher信息106

6.4 最优经典Fisher信息112

6.5 本章小结114

附录A 方程（1.38）的推导116

附录B118

B.1 方程（2.12）的推导118

B.2 噪声通道ε？（t）122

B.3 方程（2.24）中量子Fisher信息的推导123

附录C125

C.1 退相干函数R（t）的推导125

C.2 f（ω，t）的推导126

C.3 纯态的量子Fisher信息127

附录D129

D.1 方程（5.7）的推导129

D.2 时间演化算符U（t）130

D.3 Γloss≠0时的自旋压缩131

D.4 N=2时C⊥的矩阵元133

附录E134

E.1 哈密顿量（6.1）的推导134

E.2 自旋交换动力学136

参考文献138