极限距离噪声估计与过滤方法

近年来,机器学习不断取得显著性进展并被成功应用于诸多领域,然而很多学习模型或算法高度依赖数据的标签质量。实际应用中大量数据集普遍存在复杂的标签噪声,因此机器学习在低质数据建模和标签噪声处理方面面临严峻挑战。文中针对回归中的数值型标签噪声,从理论分析和仿真实验的角度研究了标签估计区间与噪声的关联性,提出了一种极限距离噪声估计方法。在最优样本选择框架下,基于此噪声估计方法提出了一种极限距离噪声过滤(Limit Distance Noise Filtering, LDNF)算法。实验结果表明,所提噪声估计方法与真实标签噪声具有更高的相关性和更低的估计偏差。在标准数据集和真实年龄估计数据集上证实了所提过滤算法可以在不同噪声环境下有效识别标签噪声并减小模型的测试误差,其表现优于最新的其他过滤算法。

基于光学偏振控制的散粒噪声极限微振动光学测量方法

物体微振动信号测量在磁场、建筑、生物成像及航空航天等方面具有重要的应用价值。但是,物体微振动产生的弱反射光不仅极其微弱,易受到探测距离、雨雾气等环境因素的干扰,而且低频振动的振动形式多变,易受到经典噪声影响,难以实现极端微弱反射光条件下的振动信号测量。针对以上问题,文中采用光学偏振控制方法,对信号光与本振光的偏振性进行控制,以减少光学噪声的干扰;采用平衡外差探测,将低频直流信号转变为高频交流信号,避免信号被噪声湮没的同时,克服了光电流共模噪声的影响。在赫兹(~10 Hz)频段,探测器的噪声水平达到了散粒噪声极限,并实现了阿瓦量级反射光条件下的微振动信号测量,测得的物体微振动振幅为11.44 nm,A类标准不确定度为0.25 nm,合成不确定度为0.34 nm,测量精度为±0.75 nm。该方案不仅为微弱多普勒频率测量、振动检测等测量领域的研究提供了实验支持,在弱反光、长距离、雨雾天气等复杂测量环境也具有广阔的应用前景。

里德堡原子雷达接收灵敏度极限

里德堡原子在微波场的存在下呈现出电磁诱导透明效应,因而可用于微弱电场的探测。近年来,基于里德堡原子微波探测技术的新型雷达接收机架构引起了业内广泛关注。文中分析了里德堡原子雷达接收机的外部和内部噪声源,探究了里德堡原子接收机的灵敏度,指出在雷达侦收场景下,当前可制备的里德堡原子接收机灵敏度不及传统电子技术接收机,并针对里德堡原子雷达接收机的实用化提出了技术改进方案。

一种低于散离噪声极限的微小相移测量方法

本文提出一种利用量子相关孪生光束进行微小相移测量的新方法。并从理论上证明了该方法的相位测量精度不受散离噪声极限的限制。在理想情况下最小可测相移趋近于零。

相位式地面三维激光扫描点云的噪声滤除

本文针对相位式三维激光扫描仪扫描过程中因扫描到边界或扫描超过极限测程后产生的噪声问题,提出了一种结合扫描目标空间间隔、激光点云反射强度及点云空间分布特征结合的点云噪声去除方法,以某古建筑相位式三维扫描数据进行实例验证表明,本文提出算法去噪准确率达99.0%,能有效去除了相位式三维扫描点云的极限噪声。

船舶机械噪声控制策略浅析

船舶机械噪声给人们的生活环境带来了极为不利的影响,随着人们环保意识的增强,不断呼吁对船舶机械噪声进行控制。文章重点介绍了船舶机械噪声的各限值要求,针对具体的噪声给出了相应的控制措施,以供相关人员参考。

船舶机械噪声控制

噪声污染对人们所生活的环境影响是极大的,更不必说船舶机械对环境造成的不良影响了。在现代社会生活中,人们对于环保的意识不断提升,因此加强对船舶机械的噪音控制是相当有必要的。重点论述了如何对这方面的问题加以控制,希望能够在今后的工作中提供一定的帮助。

弱噪声极限下二维布朗运动的随机共振现象

在弱噪声极限下 ,应用多维Fokker Planck方程的与时间有关问题方面的理论 ,推导了对称双稳势阱中二维布朗粒子的概率跃迁速率 ,并基于绝热近似理论研究了弱噪声极限下受小幅低频周期力驱动的二维布朗运动的随机共振现象 .与以前的结果相比 ,所得到的信噪比与阻尼系数的大小无关 .

基于零拍探测和压缩真空光输入增强Sagnac效应

利用量子技术增强Sagnac效应提高陀螺输出精度具有重要的研究意义,是实现全自主导航的重要途径.以相干态激光作为输入光源的光学陀螺因真空零点波动使其输出精度限制于散粒噪声极限而难以提高.为减小真空波动的影响,提出在激光输入的分束器的另一输入端输入压缩真空光并结合平衡零拍探测技术的方法增强Sagnac效应.理论分析表明Sagnac效应性能得到有效提升:干涉输出的灵敏度检测极限和动态范围均随着压缩程度的增加而呈指数级增长.该方法只需对经典光学陀螺做少量改动就可实现,是提高光学陀螺输出精度的一种新方法.

低于散离噪声极限的微小吸收测量

用量子相关孪生光束完成了低于散离噪声极限微小吸收测量 ,信噪比较散离噪声极限提高约 2 .5dB .实验结果证实了半经典理论预测 .

量子传感的导航应用研究现状与展望

量子传感技术以光子、原子等量子系统为介质,利用量子效应可实现突破标准量子极限制约的超高精度和灵敏度的物理量测量,为基于时空参量测量的传统导航定位授时技术体制的突破带来新的机遇。量子传感改变了导航系统中导航传感器的感知机理,能够实现高精度的时空参量观测,并利用量子系统的非经典特性,实现导航信息的安全可靠传输和探测,提升导航对抗能力。作为量子传感技术的主试验场,量子导航技术方兴未艾,新的导航参量量子传感技术和功能器件不断涌现,量测性能日新月异。在分析了不同量子传感技术和器件物理原理的基础上,探讨了量子导航技术的研究进展与发展方向,并展望了其未来发展趋势和组合导航方式。随着量子传感技术的进步,未来高精度、抗干扰的实用高性能量子导航系统将具有广阔应用前景。

压缩真空光输入和光子计数法增强Sagnac效应（英文）

压缩真空光输入和平衡零拍探测可有效增强Sagnac效应,提高陀螺精度;考虑平衡零拍探测的相位精度与相位自身相关,仅在某特定相位能达到最佳灵敏度,设计了一种基于光子计数法提取Sagnac输出相位的方案,并利用贝叶斯理论估计相位.理论分析结果表明,该方法能突破散粒噪声极限,相位精度不再受限于相位自身,且当压缩真空光和相干激光功率相同时,精度在理论上能达到海森堡极限.

高功率孪生光束的产生与测量

讨论了一种用于运行于阈值以上的光学参量振荡器所产生的高功率孪生光束的测量方案。理论上讨论了分束器在高功率强度噪声测量中的作用,证明了分束器的引入并不影响强度量子关联的测量。并在实验上给出了高功率孪生光束的测量结果。

利用纠缠—压缩光脉冲进行定位

在利用经典方法进行定位中,存在一个无法超越的极限,那就散粒噪声极限,为了突破该极限,使用了纠缠—压缩光脉冲,其同经典方法相比,测量精度上有了显著的提高,其中部分原因是因为用了纠缠态,另一部分原因则是用了压缩态。

量子光学

O431 99052802光场压缩态的产生和应用=Generation of opticalfield squeeze state and its applications[刊,中]/潘庆,王海,张云,苏红,谢常德,彭坤墀(山西大学光电研究所.山西,太原(030006))//量子光学学报.—1998,4(4).—187提出了应用孪生光束进行亚散粒噪声极限的微弱吸收测量方案,用半经典理论证明了信噪比的提高正比于强度差压缩度,获得压缩度为57%的正交双模压缩真空态光场和强度差压缩度为88%频率非简并的量子相关孪生光子对。(李瑞琴)O431 99052803用分束器实现强度差起伏量子测置的理论与实验研究=Theoretical and experimental study of quan-

实验观察压缩量为90%(10dB)的非经典孪生光场

非经典孪生光场是一类不同于压缩态和振幅压缩态的非经典光场,它包含两个分立的光束（孪生光场twin beams）,这两个光束的光子数起伏之间具有强烈的量子相关性,换句话说,两个光束中光子的出现是成对出现的,因此,测量这两个光束之间的强度差（或者说光子数差）便可获得低于标准量子极限以下的量子噪声。从测量的角度来看,当采用两个光电探测器分别检测这两个光束时,产生的两个光电流信号的差（I1-I2

应用强度差压缩光进行微弱吸收光谱学测量

提出一种应用强度差压缩态光场进行高灵敏度吸收光谱分析的方案，并通过半经典理论分析证明，该方案的测量灵敏度不受真空起伏限制，最小可测吸收系数低于光波场的散粒噪声极限。

连续变量无条件纠缠交换——纠缠态的量子离物传送

利用自行设计的两台非简并光学参量放大器,获得了一对具有经典相干性且量子起伏相互独立的连续变量纠缠态光场,并用它完成了连续变量的无条件纠缠交换,即纠缠态的量子离物传送.通过联合贝尔态探测与纠缠塌缩,使两个初始不纠缠而又从未发生过直接相互作用的光场产生了量子纠缠,其正交振幅和位相分量的量子起伏关联方差被直接测量,其测量值分别低于散离噪声极限1.23dB和1.12dB.理论计算与实验结果基本符合.

光纤光子纠缠增强陀螺的现状与认知

1996年,Bollinger等指出利用光子纠缠态NOON态可使干涉仪的相位测量精度相对于散粒噪声极限提高√N倍,达到海森堡极限(Heisenberg Limit Measurement)。2019年5月8日,奥地利科学家马蒂亚斯·芬克(Matthias Fink)团队在《New Journal of Physics》上报道了纠缠增强光子陀螺,其利用纠缠光源降低光子de-Broglie波长,实现了超过散粒噪声极限的相位测量。马蒂亚斯·芬克团队的研究成果在业界引起较大反响,并聚焦为光纤光子纠缠陀螺的研究热点。基于新型光纤光子纠缠增强陀螺的相关概念,对光纤光子纠缠增强陀螺的工作原理、理论可实现精度、国内外研究基础和现状等进行了收集梳理、学习分析、认知提升,进而在此基础上针对相关技术,如光子纠缠源、光子纠缠通量的增强抑衰、信息的逻辑采集处理解算、光子纠缠增强陀螺集成技术、光子纠缠陀螺系统验证技术等的创新推进提出了一些浅显看法以商榷。通过上述工作也期望能"抛砖引玉",为我国光纤光子纠缠增强陀螺技术的起步和未来的发展推广应用奠定基础,并激励广大研究者继续深入探索。

三电子原子^(6)Li D线跃迁绝对频率的精密测量

在^(6)Li冷原子系综中,本团队发展了弱探测光和强本地光差拍探测的技术,在极低探测光功率密度的条件下(<10^(-3)饱和光强),实现了达到光子散粒噪声极限的光谱测量.基于高精度光学频率梳的频率稳定性传递链,将探测光锁到光梳上,精确测量了^(6)Li原子的D线跃迁频率,得到不确定度优于1 k Hz的^(6)Li D1线跃迁的绝对频率,比当前最高精度的测量提高了一个量级.2P能级精细结构劈裂和2P1/2能级超精细结构劈裂分别为10052.7804(18)和26.1031(14)MHz,与最近的相对论修正及量子电动力学修正的理论计算相符合.本团队的测量结果给更高精度的理论计算提供了实验基准,同时也有助于解决之前不同实验测量的差异.