脉冲相干无相互作用探测理论

量子物理允许利用所谓无相互作用测量在不发生光子吸收的情况下探测物体。我们采用三能级系统给出该协议的表述，其中待探测物体为与第二次跃迁共振耦合的脉冲。在无相互作用测量的原始表述中，吸收关联于到第三态的投影算符。我们对相干协议作了深入的解析与数值分析，其中物体与探测器间的相干相互作用取代投影算符，从而获得更高的探测效率。我们给出近似渐近解析结果以支持该发现。我们发现，在评估待探测脉冲小强度处的费雪信息时，我们的协议达到海森堡极限——而投影协议仅能达到标准量子极限。我们还证明相干协议在脉冲旋转相位与强度、弛豫率与失谐效应以及不同热化初态等误差下仍异常稳健。