量子精密测距理论和数据处理技术研究

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HBT(Hanbury Brown and Twiss)干涉是量子精密测量中的一种重要手段,其通过测量光场的二阶关联特性从而得到待测结果。在HBT测距实验中,纠缠光子对在光纤中传输时会受到光纤中群速度色散的影响,使得测量得到的二阶关联函数发生展宽和平移,并且测量距离越长,二阶关联函数受到群速度色散的影响越大。在长距离测距实验中,这种展宽和平移现象会在一定程度上影响到测量精度,在实验中需要对这种现象进行补偿。因此,在HBT测距实验中,后处理模块是很重要的一个模块,其主要作用是将测量得到的光场信息转化为实际的测量距离,并消除误差,提高测量精度。后处理模块主要分为数据收集、数据分析和误差消除。数据收集主要有两种模式,软件模式和硬件模式。软件模式中,数据由硬件系统采集完成后,交给软件进行处理;硬件模式中,数据在硬件系统采集的过程中同步完成数据分析。数据分析主要使用符合计数的方法,将信号路和闲置路得到的光信息联合处理,得到HBT实验的二阶关联函数。误差消除主要通过拟合的方式消除随机误差,通过补偿的方式消除群速度色散带来的额外偏移造成的误差。
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