弱测量

量子力学(以及计算与信息)中,弱测量是一种量子测量,其结果是观察者平均获得关于系统的极少信息,但对状态的干扰也非常小。

从布什定理来看,系统必然会受到测量的干扰。在文献中,弱测量也被称为不清晰的、模糊的、沉闷的、嘈杂的、近似的和温和的测量。此外,弱测量还经常与不同但相关的弱值的概念相混淆。

历史上,弱测量最早是在量子系统的弱连续测量(即量子滤波和量子轨迹)的背景下被想到的。连续量子测量的物理学原理如下。

考虑使用一个中介,例如一个场或一个电流,来探测一个量子系统。系统和探针之间的相互作用使这两个系统相关。通常情况下,这种相互作用只与系统和偶象有微弱的关联(具体来说,相互作用单元只需要在微扰理论中扩展到一阶或二阶)。通过测量安科拉,然后使用量子测量理论,可以确定以测量结果为条件的系统状态。为了获得一个强有力的测量,必须将许多安科拉耦合起来,然后进行测量。在存在一个连续的理事会的极限中,测量过程在时间上变得连续。

这个过程首先由:Mensky;Belavkin;Barchielli,Lanz,Prosperi;Barchielli;Caves;CavesandMilburn描述。

后来HowardCarmichael和HowardM.Wiseman也对该领域做出了重要贡献。弱测量的概念常常被误认为是阿哈罗诺夫、阿尔伯特和韦德曼提出的。

在他们的文章中,他们考虑了一个弱测量的例子(也许还创造了弱测量这个短语),并使用它来激励他们对弱值的定义,他们在那里第 一次定义了弱值。

弱测量的数学

对于弱测量,没有一个普遍接受的定义。一种方法是宣布一个弱测量是一个广义的测量,其中一些或所有的克劳斯算子都接近于同一。下面采取的方法是将两个系统进行弱相互作用,然后测量其中一个。在详细介绍了这种方法后,我们将用例子来说明它。

弱测量

弱相互作用和理事会耦合测量

考虑一个系统,它开始时处于量子状态,因为在微扰理论中只需要将单元扩展到低阶,所以我们称这是一个弱相互作用。此外,单位主要是身份算子的事实,如是小的,意味着相互作用后的状态与初始状态没有根本的不同。

相互作用后系统的综合状态是现在,我们对ncilla进行测量,以了解系统的情况,这被称为ncilla-耦合测量。

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