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系統識別號 U0026-1207201813440100
論文名稱(中文) 弱值放大與不確定性原理之間關聯的研究
論文名稱(英文) A Study of Relation Between Weak-Value Amplification and Uncertainty Principle
校院名稱 成功大學
系所名稱(中) 物理學系
系所名稱(英) Department of Physics
學年度 106
學期 2
出版年 107
研究生(中文) 吳宥昌
研究生(英文) Yu Chang Wu
學號 L26054247
學位類別 碩士
語文別 中文
論文頁數 41頁
口試委員 指導教授-陳泳帆
口試委員-梁永成
口試委員-陳應誠
中文關鍵字 弱測量  弱值放大  光學科爾效應  不確定性原理 
英文關鍵字 weak measurement  weak-value amplification  optical Kerr effect  uncertainty principle 
學科別分類
中文摘要 本文采用基於光學柯爾效應的弱測量系統來研究弱值放大現象,並從理論上確認此現象與不確定性原理之間的關係。 另外,我們根據弱值放大的失效定義了一個建立弱測量的臨界條件。 最後,我們提供一個物理圖像來說明弱值放大和不定性原理的關係。
英文摘要 In this thesis, we use the weak measurement system based on the optical Kerr effect to study the weak value amplification (WWA) phenomenon, which theoretically confirms the relationship between WWA and the uncertainty principle. In addition, we determine the critical conditions for establishing weak measurements based on the failure of WWA. Finally, we provide a physical picture to illustrate the relationship between WWA and the uncertainty principle.
論文目次 摘要 i
誌謝 vii
目錄 viii
表目錄 x
圖目錄 x
第1章 緒論 1
1.1 簡介 1
1.2不確定性原理 1
1.2.1廣義的不確定性原理推導 2
1.2.2相干態的數量相位不確定性 2
1.3量子糾纏 3
1.4弱值放大 4
1.5研究動機 6

第2章 光學中弱值放大系統 7
2.1 系統架構 7
2.2 待測系統、後選擇系統與零差檢測系統 8
2.2.1待測系統與相位平移 8
2.2.2後選擇系統與零差檢測系統的探測光 9
2.3 平均相位偏移 10
2.3.1 算符及符號表示 11
2.3.2 偵測器算符與零差檢測系統的θ值 11
2.3.3 後選擇下的平均相位量測計算 12
2.4 平均相位ϕ ̅、後選擇機率P與後選擇狀態|├ ψ⟩┤_p的近似 14
2.5 增益係數E_ϕ-|α|^2的峰值半高全寬(full width of half maximum, FWHM)估計 17

第3章 弱值放大與不確定性原理的關係 19
3.1 後選擇機率P、後選擇參數δ,與增益系數E_ϕ 19
3.1.1 後選擇機率的函數結構 19
3.1.2 Re(⟨α│αe^(iϕ_0 ) ⟩)的結構及其意義 20
3.1.3 後選擇下的福克態的機率與相位 22
3.2 相位增益的失效點與相位不確定性的關係 25
3.2.1 探測光的保真度定義方式與F_r 25
3.2.2 F_r、F_rw、F_rp與不確定性原理 27
3.3 弱值放大成立與不確定性原理之間關係的物理模型 31
3.3.1 機率分布重置模型 31
3.3.2 高斯波包模型 32

第4章 結論與未來展望 35
4.1 結論 35
4.2 未來展望 35

參考文獻 37

附錄 A 39

附錄 B 40
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