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天文干涉测量中相对相位与相干性的同时估计

量子物理 2026-07-27 v1

摘要

天文干涉测量是高分辨率恒星成像和观测天体物理学的基石技术,它从分离望远镜收集的光的相干性中提取空间信息。由于相干度是复数,真正的成像任务需要联合恢复模量和相对相位,而不是独立的单参数估计。我们研究了基于直接干涉方案和连续变量量子隐形传态方案的两种参数的同时估计。我们发现,在同时估计中,直接干涉方案始终产生更低的量子Cramér-Rao界,证明了其相对于连续变量量子隐形传态方案的优越性。此外,我们建立了高斯测量的经典Cramér-Rao界饱和量子Cramér-Rao界的条件,并确定外差探测是在大平均光子数区域中接近最优的测量方案。对传输损耗的分析表明,直接干涉方案在短基线区域产生优越的精度,而连续变量量子隐形传态方案在较长基线上表现更优。

关键词

引用

@article{arxiv.2607.24105,
  title  = {Simultaneous estimation of relative phase and coherence in astronomical interferometry},
  author = {Yawen Tang and Wei Ye and Lu Qin and Jinxin Li and Xinxin Wang and Zunlue Zhu and Shoukang Chang and Shao-Ming Fei and Xingdong Zhao},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2607.24105},
  year   = {2026}
}