[发明专利]用于弱测量技术的实时自适应相位补偿方法与系统

说明书

本发明提供一种用于弱测量技术的实时自适应相位补偿方法与系统。其中包括实时监测当前测量值，并根据测量值进行阈值判断；在测量值超出阈值时反复进行相位调节操作，主要包括相位调零操作以及相位跳变操作，直至系统的相位偏置点回到目标工作区并继续监测。本发明能在待测参数超出线性工作区时，通过自适应的算法实时地将偏置点调回线性区，并同时找到局部的最佳点，极大地简化了实验操作，拓展了以弱测量为理论基础的众多测量系统的应用场景。

技术领域

本发明涉及测量技术领域，具体地，涉及一种用于弱测量技术的实时自适应相位补偿方法与系统。

背景技术

弱测量(weak measurement)理论是由物理学家Aharonov等人于1988年提出并发展起来的一项量子测量理论，它通过合适的前选择与后选择搭配获得弱值放大效应，为微弱信号的精密测量开拓了崭新的领域。进一步，我们可以在前选择与后选择之间引入合适的偏置相位，将弱测量理论从弱耦合的限制中解放出来，并总结出弱测量方法在时延测量方面的多工作区性质。在相关实验的操作中，偏置相位的选取是一项非常重要的工作。当待测时延超出线性工作区时，研究人员只能手动调节相位补偿器来对系统的偏置点进行选取。这种调节方法效率很低，且操作不易、实时性能较差，极大地限制了以弱测量为理论基础的众多测量系统的应用场景。

目前没有发现同本发明类似技术的说明或报道，也尚未收集到国内外类似的资料。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种用于弱测量技术的实时自适应相位补偿方法与系统。

根据本发明提供的根据本发明提供的一种用于弱测量技术的实时自适应相位补偿方法，包括：

弱测量步骤：进行一次弱测量，得到当前的测量值Δω_t；

阈值判断步骤：实时地将当前测量值Δω_t与相应的阈值Δω_max,min进行比较，判断测量值可信度；

相位调节步骤：当测量值超出阈值时，利用自适应相位调节算法，将偏置点调回目标工作区。

较佳的，所述弱测量步骤包括：

前后选择子步骤：系统经过前选择之后，进行弱耦合作用，然后再对系统进行后选择处理；

数据处理子步骤：对经过后选择处理的系统进行测量，得到测量数据的概率分布，并对频移量进行估计，得到当前的测量值。

较佳的，所述前后选择子步骤中：

系统初态|φ＝∫dωφ(ω)|ω，|φ(ω)|²为光源的概率密度函数，均值为ω₀，方差为σ²；

前选择态为经过前选择，系统可以表示为

相互作用的过程可以表示成其中为系统可观测量，g为耦合强度，表示测量设备；

后选择态为经过后选择，系统演变为

较佳的，所述数据处理子步骤中：

测得的频谱概率分布(非归一化)为：

P(ω)＝|ω|Ψ_f|²

归一化后：

中心频率的偏移：

较佳的，所述阈值判断步骤中：