量子傅里叶变换 (QFT) 可视为 Hadamard 运算在 N > 2 维上的推广。稍后我们将特别关注 N = 2 n,即 n 量子比特空间上的 QFT。作为纯数学构造,它与广泛用于数字信号和图像处理的所谓离散傅里叶变换相同。它是一个在各种数学情况下自然出现的酉矩阵,因此非常适合量子形式主义,为量子操作和某些数学问题之间架起了一座桥梁。事实上,QFT 是大多数已知量子算法的核心,这些算法比传统计算具有显著的加速。
地球同步成像傅里叶变换光谱仪 (GIFTS) 是为 NASA 新千年计划 (NMP) 地球观测-3 (EO-3) 任务开发的。本文讨论了 GIFTS 测量要求以及 GIFTS 传感器为提供所需的系统性能而使用的技术。还介绍了最近完成的仪器校准的初步结果。GIFTS NMP 任务挑战是展示新兴的传感器和数据处理技术,以使用大气成像和高光谱探测方法彻底提高气象观测能力和预报准确性。GIFTS 传感器是一种具有可编程光谱分辨率和空间场景选择的成像 FTS,允许近实时地交换辐射测量精度和大气探测精度以达到区域覆盖。通过使用低温迈克尔逊干涉仪和两个大面积红外焦平面探测器阵列实现系统灵敏度。由于资金限制,GIFTS 传感器模块作为工程演示单元完成,可以升级以获得飞行资格。通过热真空测试和严格的红外校准活动,已成功证明满足下一代地球同步探测要求的能力。
对于估计任意量子过程相位的基本任务,设计了一种基于傅里叶的量子相位估计变体,它使用多个纠缠量子比特的探测信号。对于简单的实际实现,每个探测量子比特都可以单独应用和测量。当量子比特最佳纠缠时,可以获得海森堡增强的估计效率缩放。相位估计协议可以在存在量子相位噪声的情况下同样应用。这使我们能够研究一般量子相位噪声对基于傅里叶的相位估计性能的影响。特别是,它揭示了在没有噪声的情况下发现的最佳策略随着噪声的增加逐渐失去其最优性。此外,与无噪声情况相比,在有噪声的情况下,纠缠的存在不再一致有利于估计;存在一个最佳纠缠量来最大化效率,超过该纠缠量就会变得有害。该结果有助于更好地了解量子噪声和纠缠,从而实现量子信号和信息处理。
收到2007年9月26日; 2008年2月15日修订; 2008年2月18日接受;发表于2008年3月4日(文档ID 87957);发表于2008年3月31日,我们描述了一种扫描源源式光学相干断层扫描(OCT)系统,该系统启动了高速全速成像。我们实施了一个压电纤维担架,以在连续的A扫描之间产生定期的相移,从而引入了横向调制。然后,通过在轴向方向处理数据之前,在横向方向上执行傅立叶过滤来解决深度歧义。DC工件也被删除。关键因素是压电纤维担架可用于以高重复速率生成离散的相移。提出的实验设置是先前报道的B-M模式扫描光谱域OCT的一个改进版本,因为它不会产生其他伪像。这是一个简单且低成本的解决方案,可轻松应用伪影。©2008美国光学协会OCIS代码:110.4500,170.4500,100.5070。
在第二个 SS f M 程序中,提供了一个基于网络的工具,使用户能够为许多关键计算生成适合其自身应用的参考数据集和相应的参考结果。该工具采用 Java 实现的数据生成器的形式,以便提供生成器的可移植性(跨计算机平台),以及生成的参考数据集的灵活性和可重复性。该工具在第三个 SS f M 程序中得到进一步开发,以提供测试服务的功能。该工具有两种操作模式。在第一种模式下,为用户提供参考数据集和相应的参考结果。在第二种模式下,仅向用户提供参考数据集,但可以上传测试结果以与相应的参考结果(对用户隐藏)进行比较。
近红外光谱(12000 – 4000 cm -1 )由与中红外区域吸收频率相关的组合带和泛音带组成。这些组合带和泛音带与组成材料的原子键之间的振动频率相对应。由于每种不同的材料都是独特的原子组合,所以没有两种化合物会产生完全相同的近红外光谱。因此,近红外光谱法可以对每种不同的材料进行阳性识别(定性分析)。此外,光谱中峰值的大小直接表明了存在的材料的数量。凭借现代软件算法和统计处理技术,NIR 光谱法成为一种出色的定量分析工具,为耗时的湿化学方法和液相色谱技术提供了一种实用的替代方案。NIR 已经成为一种多功能技术,无需样品制备,成本和分析时间更低,并且能够透过玻璃和包装材料取样。傅里叶变换近红外 (FT-NIR) 光谱法是为了克服色散 NIR 仪器的局限性而开发的。色散仪器使用棱镜或移动光栅,分离近红外源发射的各个频率。然后,检测器测量穿过样品的每个频率的能量。为了减少每个样品的分析时间,需要一种方法来同时测量所有红外频率,而不是单独测量。FT-NIR 光谱仪产生一种独特的信号,称为干涉图,其中“编码”了所有的红外频率。通过每秒收集多次扫描,可以非常快速地测量信号。这种提高的测量速度被称为 Felgett 优势。通过一种众所周知的数学技术——傅里叶变换,干涉图被转换或“解码”为频率对强度的光谱。