Theorie kontinuierlicher Quantenmessungen höherer Ordnung und Realisierung eines GPU-GHz-Korrelationsspektrometers [thesis]

Fabian Schefczik
2020
Im Rahmen dieser Arbeit wurde das Verhalten von Quantensystemen unter einer kontinuierlichen Messung untersucht. Die gefundenen Gleichungen beschreiben das zugehörige Detektorsignal basierend auf einem Ansatz aus der stochastischen Mastergleichung in allen Ordnungen der Messstärke, insbesondere im Zeno-Limit. Aufbauend darauf konnten Ausdrücke für Kumulanten und Spektren höherer Ordnung, insbesondere das Rauschkorrelationsspektrum hergeleitet werden. Um real gemessene Signale optimal und
more » ... optimal und korrekt auswerten zu können, wurden zudem Schätzfunktionen für Kumulanten bis vierter Ordnung hergeleitet und für gaußsches Rauschen optimiert. Basierend auf den korrekten Schätzern wurde ein Zusammenhang zwischen idealen und diskreten Spektren hergeleitet, welcher für die Implementation eines Echtzeit-Spektrometers genutzt wurde. Mithilfe dessen konnten Korrelationsspektren mit einer Bandbreite bis 2 GHz gemessen werden bei einer Datennutzung von über 55%.
doi:10.13154/294-7525 fatcat:ejfjc5n4sjav5hncmcuuqpuxeu