Kvantu mērījumi bez mijiedarbības. To izmantošana vairāku objektu detektēšanā ar vienu fotonu

Abstract

Šis darbs attīsta kvantu bezmijiedarbības mērījumu nozari, apskatot eksistējošos bezmijiedarbības mērījumu protokolus un akcentējot to galvenos darbības principus. Tiek piedāvāti protokoli, ar kuru palīdzību var detektēt N objektu klātbūtni, izmantojot tikai vienu zondes fotonu. Tas ir uzlabojums, salīdzinot ar eksistējošajiem protokoliem, kas ļauj tikai viena objekta detektēšanu. Tiek analizēts īpašs gadījums, kad objekts kvantu superpozīcijā ir ievietots bezmijiedarbības mērījumu iekārtā. Balstoties uz analīzi, tiek piedāvāts veids, kā pētīt viļņu funkcijas koherences ilgumu un kolapsa procesu. Darba rezultāti ir vērtīgi kvantu informācijas jomā.

This work explores the field of quantum interaction-free measurement (IFM) by reviewing existing IFM protocols and distiling their main working principles. Author proposes new IFM protocols that allow detection of N objects using single probe photon. This is an improvement compared to existing IFM protocols that allow only one object detection. A special case of an object in quantum superposition inserted into the IFM device is analyzed. Based on the analysis, a way of exploring wavefunction coherence length and collapse process is proposed. The results of this work are of value in the field of quantum information.