与经典电子不同,量子态以难以测量而著称。从某种意义上说,电子的自旋只能处于两种状态之一,即向上或向下。通过简单的实验可以发现电子处于哪种状态,对同一电子的进一步测量将始终证实这一答案。然而,这幅图景的简单性掩盖了电子复杂而完整的本质,电子总是处于两种状态之一,而状态会根据测量方式而变化。量子态断层扫描是一种使用许多相同粒子的集合来完全表征任何量子系统(包括电子自旋)的过程。多种类型的测量可以从不同的特征基重建量子态,就像经典断层扫描可以通过从不同的物理方向扫描三维物体来对其进行成像一样。在任何单一基础上进行额外的测量都会使该维度更加清晰。本文主要分为两部分:层析成像理论(第一部分和第二部分)和光子系统的实验层析成像