Wigner函数

摘要： 连续变量量子态的制备与操控是进行量子通信、量子密钥分发以及量子网络构建的重要基础. 本文基于二阶非线性过程, 利用周期极化磷酸氧钛钾晶体构成的简并光学参量放大腔, 在实验上实现了1064 nm波段明亮压缩态光场的制备, 所制备的明亮压缩态光场在泵浦光功率为310 mW、分析频率为3 MHz处的压缩度为–11.6 dB. 当注入50 mW泵浦光时, 实现了压缩度为–6 dB, 纯度为98.5％的压缩态光场; 在此基础上, 利用光电调制器进行明亮压缩态光场的线性光学操控, 并基于平衡零拍探测系统的直流信号准确判断压缩态光场时域信号对应的相位, 之后结合极大似然估计算法实现压缩态的量子层析, 得到量子态的密度矩阵及相空间的Wigner函数, 从而获得量子态的光子数分布等全部信息.

摘要： 本文分别介绍了冯诺依曼熵、线性熵、Rényi熵和Tsallis熵等几种量子熵,以及它们在相空间中基于Wigner函数的几种不同的定义.通过理论推导和具体的数值计算,证明了文献中利用Wigner函数的绝对值来定义相空间量子熵是不合适的,而本文给出的利用Wigner函数的Moyal星乘积定义的量子熵与通常利用密度矩阵定义的量子熵结果是相一致的.

摘要： 研究了压缩真空态和数态输入下腔光力系统的动力学演化特性,分析了系统参数对系统线性熵和Wigner函数的调控作用。数值计算表明:调节压缩因子r可以改变机械模Wigner函数分布特性,当r取较大值时,可使腔模与机械模间的纠缠显著增强;增大机械模参数k的取值,将减小腔模Wigner函数负值深度和范围.

摘要： 合肥工业大学电物学院量子信息实验室在金刚石NV色心量子调控技术上取得多项进展,分别完成了多比特强耦合量子寄存器的制备,以及NV色心电子自旋态的Wigner函数表征。两项成果分别发表于应用物理著名学术期刊《Physical Review Applied》(中科院JCR一区)和《Applied Physics Letters》(自然指数杂志)上。

摘要： 薛定谔猫态是一类重要的非经典光场,实验上可以通过真空压缩态减光子的方案获得.本文从理论上研究了实验条件对制备薛定谔猫态的影响,主要考虑了包括压缩态的压缩度和纯度、单光子探测器的效率及噪声以及零拍探测器的效率等诸多因素的影响.理想情况下通过减光子方案制备得到的薛定谔猫态为奇光子数态,其相空间原点的Wigner函数为负值是其非经典特性的重要判据,而保真度可以度量制备态与理想猫态之间的相似程度.在压缩态为非纯态以及单光子探测器为商用低效率阈值探测器的情况下,计算了制备猫态的保真度、Wigner函数及其相空间原点处W(0)的表达式,分析了实验条件对薛定谔猫态制备的影响,为制备高质量的薛定谔猫态提供了理论指导.

摘要： 利用坐标空间的实稳定方法,求解了一维势场中单粒子散射态与其中共振态的本征值问题,由得到的单粒子本征波函数进一步给出相应的Wigner函数,分析了单粒子散射态与其中共振态的相空间分布特征.发现除了本征能量与本征波函数存在差异,Wigner函数在相空间的具体分布行为也可用于区分单粒子共振态与一般的散射态,在相关的量子测量实验中可能用作确定量子态的特征判据.

摘要： 利用量子光学方法,将普通的二项式定理推广到涉及双变量Hermite多项式情况,解析推导出几个新的广义二项式定理及其推论.作为应用,解析证明多光子扣除压缩态ambnesa+b++ra++tb+|00〉等价于实验上易于调控的非高斯纠缠信息源,即以双变量Hermite多项式为权重的非高斯量子态;而且发现自旋相干态的Wigner函数恰好正比于Laguerre多项式.

摘要： 采用分束器与条件测量制备出多光子催化叠加相干态,导出相应的表达式与归一化系数.研究表明,多光子催化叠加相干态就是拉盖尔多项式激发叠加相干态.另外,利用相干态表象下的Wigner函数,重构了多光子催化叠加相干态的Wigner函数,发现随着探测光子数的增加或分束器透射系数的减小,Wigner函数的负值区域在逐渐增大,呈现出更高的非经典特性.

摘要： 对坐标Ｑ的本征态产生的单模压缩算子 S1 相应的积分作了详细推导，这是量子相空间表示完备性的基础，从中可以导出纠缠态表示与 Wigner 函数。推广了自由粒子的非定态 Wigner 函数满足的线性动力学方程，求解并解释了在给定初始条件下解在相空间中的几何意义。进一步推广提出了 Wigner 函数满足的一种非线性动力学方程，并用拟线性一阶偏微方程的特征理论求解，最后讨论了在量子光学领域的应用前景。

摘要： 对坐标Ｑ的本征态产生的单模压缩算子 S1 相应的积分作了详细推导，这是量子相空间表示完备性的基础，从中可以导出纠缠态表示与 Wigner 函数。推广了自由粒子的非定态 Wigner 函数满足的线性动力学方程，求解并解释了在给定初始条件下解在相空间中的几何意义。进一步推广提出了 Wigner 函数满足的一种非线性动力学方程，并用拟线性一阶偏微方程的特征理论求解，最后讨论了在量子光学领域的应用前景。

摘要： 对坐标Ｑ的本征态产生的单模压缩算子 S1 相应的积分作了详细推导，这是量子相空间表示完备性的基础，从中可以导出纠缠态表示与 Wigner 函数。推广了自由粒子的非定态 Wigner 函数满足的线性动力学方程，求解并解释了在给定初始条件下解在相空间中的几何意义。进一步推广提出了 Wigner 函数满足的一种非线性动力学方程，并用拟线性一阶偏微方程的特征理论求解，最后讨论了在量子光学领域的应用前景。

摘要： 本发明公开了一种基于Wigner分布函数的全聚焦扫描成像方法，该方法包括：S1，通过Winger分布函数描述波前；S2，根据波前的Winger分布函数建立基于Winger分布函数的光传播模型，并利用基于Winger分布函数的光传播模型建立全聚焦成像模型；S3，在全聚焦成像模型中，利用基于Winger分布函数的光传播模型，推演得到成像系统的点扩散函数；S4，分析成像系统的点扩散函数，将全聚焦扫描得到的数据表达成全聚焦图像和点扩散函数的卷积；S5，根据全聚焦图像和点扩散函数的卷积，利用反卷积方法计算全聚焦图像。通过采用本发明提供的方法，基于聚焦扫描装置获取的聚焦扫描数据，可以实现清晰的全聚焦成像，同时也可以为聚焦扫描成像模型的景深拓展性能分析与扫描范围的选择提供了理论依据。

摘要： 本发明涉及一种基于伪Wigner‑Ville分布的白光扫描干涉三维重建方法，包括以下步骤：S1：提取离散白光干涉信号的干涉特征位置，得到实际使用的实际干涉信号I(δz)；S2：获取所述实际干涉信号I(δz)的解析形式S3：解析干涉信号的瞬时自相关函数R(μ，δz)；S4：获取以所述空间位置差μ和离散频率f为横纵轴的伪Wigner‑Ville分布结果WV(δz，f)；S5：在所述离散频率f方向上求取最值位置得到所述实际干涉信号的类包络信号E(δz)，提取出所述类包络信号的高度位置。本发明提供的白光扫描干涉三维重建方法，不受相位误差和参数设置的限制，得到的包络信息半宽值较小故重建精度较高。

摘要： 针对多分量线性调频(Linear Frequency Modulation,LFM)信号的参数估计和信号分离问题，提出一种基于RWT(Radon‑Wigner Transform,RWT)和RELAX思想的方法。该算法首先根据多分量LFM信号的RWT域特征估计强信号分量参数，然后基于RELAX思想对已估信号分量参数进行循环优化，最终实现对全部信号分量的参数估计，并实现信号分量的分离。相比于传统的基于时频变换估计LFM信号参数的方法，RELAX的应用可以在循环估计信号参数的过程中极大地消除强弱信号干扰和时频面谱峰展宽的影响，提高参数估计精度。

摘要： 本发明涉及一种基于伪Wigner‑Ville分布的心电图诊断方法。对于各种类型的心电图，本发明先提取心电图的时间‑频率‑幅值三维特对应特征，并将其进行数据转换，最后将转换完成色的数据通过神经网络分析诊断。由于神经网络的特性，这样只需一次学习后即可对之后的心电图进行快速识别，大大节省了人工诊断所需的时间且可以做到实时监测，符合普通人群在无医生指导下的自主诊断要求。

摘要： 本发明公开了一种基于Wigner分布函数的全聚焦扫描成像方法，该方法包括：S1，通过Winger分布函数描述波前；S2，根据波前的Winger分布函数建立基于Winger分布函数的光传播模型，并利用基于Winger分布函数的光传播模型建立全聚焦成像模型；S3，在全聚焦成像模型中，利用基于Winger分布函数的光传播模型，推演得到成像系统的点扩散函数；S4，分析成像系统的点扩散函数，将全聚焦扫描得到的数据表达成全聚焦图像和点扩散函数的卷积；S5，根据全聚焦图像和点扩散函数的卷积，利用反卷积方法计算全聚焦图像。通过采用本发明提供的方法，基于聚焦扫描装置获取的聚焦扫描数据，可以实现清晰的全聚焦成像，同时也可以为聚焦扫描成像模型的景深拓展性能分析与扫描范围的选择提供了理论依据。

摘要： 本发明涉及一种基于伪Wigner‑Ville分布的白光扫描干涉三维重建方法，包括以下步骤：S1：提取离散白光干涉信号的干涉特征位置，得到实际使用的实际干涉信号I(δz)；S2：获取所述实际干涉信号I(δz)的解析形式S3：解析干涉信号的瞬时自相关函数R(μ，δz)；S4：获取以所述空间位置差μ和离散频率f为横纵轴的伪Wigner‑Ville分布结果WV(δz，f)；S5：在所述离散频率f方向上求取最值位置得到所述实际干涉信号的类包络信号E(δz)，提取出所述类包络信号的高度位置。本发明提供的白光扫描干涉三维重建方法，不受相位误差和参数设置的限制，得到的包络信息半宽值较小故重建精度较高。

摘要： 本发明公开了一种基于分数阶伪Wigner‑Ville分布的卫星导航接收机干扰检测方法，用于全球导航卫星系统接收机的干扰检测。通过实验对发明的干扰检测方法进行了测试，测试的信号是受干扰的北斗卫星导航系统BDS‑B1I信号，实验结果表明本发明提出的全球导航卫星系统干扰检测方法有效地消除了双线性时频分布中存在的交叉项，同时显著改善了时频能量分布聚集特性，极大提升了全球导航卫星系统接收机干扰检测性能。

摘要： 本发明提供了一种椭圆球面波信号Wigner‑Ville分布(Wigner‑Ville Distribution,WVD)显式渐近求解方法，属于信息传输技术领域。显式渐近求解方法根据误差要求，生成所需阶数的Legendre多项式WVD自项、交叉项，进而与对应的WVD‑Legendre系数相乘后线性叠加，获取椭圆球面波信号WVD显式渐近表达式。本发明提供的方法能够产生满足误差要求的椭圆球面波信号WVD显式渐近表达式，且能够有效保持信号原有的时域、频域对称性。在相同采样点数情况下，相对于基于数值解的椭圆球面波信号WVD，本发明提供方法获得的椭圆球面波信号WVD频域分辨率更高。

摘要： 本发明公开了一种基于VMD和Wigner‑Ville的高压隔膜泵单向阀故障诊断方法，首先利用加速度传感器采集高压隔膜泵单向阀在故障状态、正常状态下的振动信号，然后采用VMD方法分别对采集到的各状态下的信号进行分解，然后对故障振动信号、正常振动信号的k个模态分量分别基于中心频率观察法筛选出IMF分量，分别计算筛选出的各IMF分量的Wigner‑Ville分布，再分别将各模态分量的Wigner‑Ville分布结果分别进行线性叠加，得到故障、正常振动信号的Wigner‑Ville分布，采集高压隔膜泵单向阀的振动信号，并将振动信号与故障振动信号、正常振动信号的Wigner‑Ville分布对比，提取故障特征，对故障进行诊断，本发明方法实现了对单向阀状态信息的全面、有效表征，并且有效实现了高压隔膜泵单向阀的故障诊断。

摘要： 针对多分量线性调频(Linear Frequency Modulation,LFM)信号的参数估计和信号分离问题，提出一种基于RWT(Radon‑Wigner Transform,RWT)和RELAX思想的方法。该算法首先根据多分量LFM信号的RWT域特征估计强信号分量参数，然后基于RELAX思想对已估信号分量参数进行循环优化，最终实现对全部信号分量的参数估计，并实现信号分量的分离。相比于传统的基于时频变换估计LFM信号参数的方法，RELAX的应用可以在循环估计信号参数的过程中极大地消除强弱信号干扰和时频面谱峰展宽的影响，提高参数估计精度。