通过II型自发参量下转换制备纠缠光子对,在Mathematica环境下分析频率纠缠、频率关联、量子干涉特性及脉冲和晶体参数对特性的影响。结果表明,连续光抽运可以得到最大的频率纠缠度和干涉可见度;脉冲光频宽一定时,随着非线性晶体厚度的增大,双光子的联合光谱变窄,频率纠缠度增大,不可区分性减小,干涉可见度减小;非线性晶体厚度一定时,随着脉冲光频宽的减小,双光子的联合光谱变窄,频率纠缠度增大,不可区分性增大,干涉可见度增大;选取不同的联合光谱函数参数,可以得到具有频率反关联、不关联和正关联特性的双光子。

基于量子导航定位系统的工作原理和过程,设计了其光学信号传输系统,分析了系统中的 部件特性及选型。在给定的相关参数及期望性能指标下,结合各关键部件的特性设计了光学信号 传输系统的具体实现方案,包括捕获跟踪瞄准系统中的光学天线、二维转台、粗跟踪探测器、快速反 射镜、精跟踪探测器及HOM干涉仪中的单光子探测器,为量子导航定位系统中光学信号传输系统仿真实 验平台的建立和硬件系统的实现,以及定位精度的进一步提高打下了基础。

分析了影响陀螺稳定平台隔离控制精度的主要因素, 包括被控系统模型中的未建模部分、状态的随机扰动以及输出信号的测量噪声等。研究了综合解决各方面影响因素的控制方案以进一步提高陀螺稳定平台隔离精度。针对上述影响因素, 设计一个两步控制策略。第一步, 利用自抗扰对系统中未建模部分进行观测及其前向补偿, 将自抗扰控制中的反馈控制设计为PID控制, 以实现抗平台扰动的调节控制; 第二步, 利用Kalman滤波器对系统中的状态扰动及测量噪声进行滤波消除。详细描述了提出的控制策略并对其性能进行了系统仿真实验及参数优化。结果表明, 该方案在幅值为3°、频率为1/6 Hz的载体扰动下能达到4.61%的隔离度, 与非线性摩擦力建模辨识及其前向补偿策略控制实际陀螺稳定平台达到的隔离度的最好值9.39%相比, 文中提出的控制隔离性能提高了50.9%, 具有更高的实用价值。

研究了不同情况下基于连续测量的随机开放量子系统模型。对于 受到测量影响的不同开放量子系统模型, 分析了模型建立的条件、模型的组成及其影响；对于所简化的模型,分析了其简化的过程；同时对不同模型 之间的关系进行对比分析。基于估计状态的随机开放量子系统的反馈控制,分别对目前已有的开关控制和连 续性控制在本征态之间状态转移的控制思想、所具有的特性、控制效果、适用条件、改进过程等进行了对比 研究。同时还探讨了环境退相干和时间延迟影响下反馈控制器的设计。

基于具有non-Markovian特性的关于量子系统约化密度矩阵的精确系统动力学方程, 分别根据方程所具有的非封闭、 不等时、积分微分方程的特性,通过Born逼近和Markov逼近得到关于量子系统约化密度矩阵的封闭、 等时和微分的Markovian主方程;逐一分析了Markovian主方程的Lindblad形式、具有方便检验正定性的GKS表达形式、 针对单量子位系统的Bloch球表达形式和无需明确的环境信息也能对开放系统进行描述的Kraus表达形式;分析 并比较了能去除系统动力学方程non-Markovian特性的4种Markov逼近方法以及其他四种特定情形下常见的Markovian主方程; 对于不适用于Markov逼近的情形,分析了能满足开放量子系统动力学对于系统状态要求的post-Markovian主方程; 当热浴与量子系统发生能量交换,且热浴与量子系统组成的封闭系统能量守恒时,给出了热浴状态不恒定时 开放量子系统的动力学方程,并通过Markov逼近得到Markovian主方程。

在其他实验参数都确定的情况下,通过进一步调整泵浦光、 斯托克斯光和探测光的相位函数,计算对称与反对称 伸缩振动的光极化强度峰值之比为最优,来实现甲醇溶液中CH3 对称和反对称伸缩振动相干反斯托克斯拉曼光谱(CARS)的选择激发。 采用Silberberg提出的控制方法,通过参数调整实验,总结了各可调参数对选择激发效果的影响,并根据相关理论, 定性分析了该控制方法的内部控制机理及最佳可调参数的范围,最后总结实现相邻能级选择激发的参数调控方法。

在回顾量子系统中有关纠缠探测的各种方法和纠缠度不同定义的基础上, 总结了探测两体或多体纠缠的几种分 离判据;分析了它们与正映射之间及其相互之间的关系;重点分析了纠缠目击者这种特殊的分离判据,包括它的定义 以及构造方法,并且从实验观点分析了它的应用。在已提出的公理化假设的纠缠测量思想基础上,讨论了理论上 各种两体纠缠度和多体纠缠度的定义以及各种纠缠度在实验中的估计问题。最后对各种非线性分离判据进行了分析。

从开放量子系统的起因入手，就量子系统中消相干现象的产生、类型以及所产生的影响进行了分析和阐述。在此基础上，针对不同类型抑制消相干控制研究的方法与策略，进行了比较详细的综述，并以对比的方式揭示了开放量子系统消相干控制策略中的优缺点。最后对抑制消相干研究的发展方向进行了展望。

在界定了双线性系统、矩阵系统和右不变系统后，归纳出已有的3种不同系统的可控性定理，重点放在对右不变系统的可控性定理的总结以及与双线性系统可控性之间的关系上，特别强调了它们的可控性定理主要是根据李群、李代数的特性来判断的，以类似方法详细分析各种不同情况下的量子系统的可控性定理，通过对比，指出现有的有关量子系统可控性定理与双线性系统可控性定理之间的对应关系，由此揭示每一种量子系统可控性定理的适用情况以及各种不同量子系统可控性概念之间的相互关系。

Wei－Norman分解对于分析矩阵微分方程的解是比较成熟的理论，含有幺正演化矩阵的薛定谔方程是矩阵微分方程，所以可以利用Wei－Norman分解来分析求出多能级量子系统的解。由于Wei－Norman分解适用的范围是小时间变化的邻域，为了求出量子系统在任意时刻的幺正演化矩阵，根据量子系统的特性，提出了对量子系统的控制时间进行分段，利用Wei－Norman分解来获得每段小时间的幺正演化矩阵。最后通过一个两能级的例子进行仿真，根据实验结果总结出该量子系统的状态与控制场作用之间的关系。