弱测量光学成像方法研究文献综述

弱测量光学成像方法研究

1. 文献综述

1、引言

弱测量和弱值是最近国际上重点研究的一种量子测量方法,同时作为间接测量理论的一种,不仅在基础物理学的研究,更在量子光学精密测量方面有着很好的表现。弱测量（Weak Measurement）在1988年由Aharonov,Albert和Vaidman首次提出，随后在1991年被实验所验。理论和实验的结果表明，弱值放大结构（Weak Value Scheme）可以有效地测量微弱的物理效应，为量子精密测量提供了新思路。不同于传统的von Neumann提出的测量方，弱测量通过前选择态（Preselection）和后选择态（Postselection）之间近似正交的关系，在牺牲探测强度的情况下，使耦合参数的大小可以得到放大。

2、弱测量理论

Von Neumann测量模型给出了一套描述测量仪器和待测系统产生关联的数学语言。基于Von Neumann测量，量子弱测量的概念最早由Aharonov,Albert和Vaidman提出。在最初的论文中，他们指出如果待测系统和测量仪器的相互作用强度g很弱，在实验中加入对待测系统状态的后选择操作，可以得到某种意义上的信号放大的效。

设被测系统的初始状态为,测量仪器初始状态为。不妨认为两者的相互作用在很短的时间内完成，即。相互作用结束时，复合系统的状态为

同理，如果待测系统塌缩到，仪器的状态相应变为，仪器广义位置的偏移量为。

但是，如果对系统状态进行后选择，设系统后选择至状态，当后选择成功时，仪器的状态为