利用PPKTP晶体产生真空压缩态及其Wigner准概率分布函数的量子重构 被引量：13

1

作者 叶晨光 张靖 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第11期6962-6967,共6页

通过光学腔内置周期极化磷酸氧钛晶体的连续光学参量振荡器,以532 nm光场为抽运场,产生1064 nm的真空压缩态光场,利用平衡零拍探测技术得到3.41 dB的实测压缩度,并采用量子层析技术重构出真空压缩态光场在相空间的Wigner准概率分布函数.

关键词 真空压缩态光场 光学参量振荡器 量子层析 Wigner准概率分布函数

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量子系统辨识与参数估计

2

作者 王元龙 肖水鑫 +1 位作者 余其 董道毅 《中国科学：数学》 CSCD 北大核心 2024年第5期785-822,共38页

量子信息的飞速发展对人们调控量子系统的能力提出了更高的要求,而对量子系统进行辨识与参数估计是进行量子控制的基本且重要的环节.本文综述量子系统辨识和参数估计这一方向,侧重于量子度量学、量子层析、量子滤波和量子噪声谱学4个分... 量子信息的飞速发展对人们调控量子系统的能力提出了更高的要求,而对量子系统进行辨识与参数估计是进行量子控制的基本且重要的环节.本文综述量子系统辨识和参数估计这一方向,侧重于量子度量学、量子层析、量子滤波和量子噪声谱学4个分支,介绍其问题建模、分析工具、求解方法及不同的应用等. 展开更多

关键词 量子系统 量子度量学 量子层析 量子滤波 量子噪声谱学

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基于弱值的量子精密测量与量子层析研究进展 被引量：5

3

作者 胥亮 张利剑 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2021年第10期41-61,共21页

为了描述对前、后选择的量子系统进行弱测量的测量结果,Aharonov、Albert和Vaidman在1988年提出了弱值的概念。可观测量的弱值在取值上可以突破可观测量的最大本征值,甚至可以取复数,为弱值在量子力学基本原理和发展新型量子技术的研究... 为了描述对前、后选择的量子系统进行弱测量的测量结果,Aharonov、Albert和Vaidman在1988年提出了弱值的概念。可观测量的弱值在取值上可以突破可观测量的最大本征值,甚至可以取复数,为弱值在量子力学基本原理和发展新型量子技术的研究中提供了丰富的物理内涵。本文主要回顾了弱值在量子精密测量和量子层析中应用的进展情况。弱值在量子精密测量中的应用被称为弱值放大,弱值放大可以实现对微小物理量的放大测量,因而在精密测量领域获得了广泛关注。由于信号的放大伴随着后选择成功概率的降低,因此弱值放大技术的.测量精度是否优于传统的测量方式一直是一个有争论的话题。本文先回顾了弱值放大和传统测量方式在测量精度方面的比较,阐述了弱值放大方案在特定条件下的精度优势;之后回顾了经过改进的弱值放大技术的最新进展。弱值在量子层析中的应用被称为直接量子层析,“直接”指的是该层析方案能够通过测量复数的弱值实现对量子态波函数概率幅的直接测量。本文还回顾了直接量子层析技术被推广并被应用到各种形式的量子态、量子过程、量子测量表征的理论和实验方案,分析了直接量子层析技术的准确度、精度,并回顾了提高直接层析技术效率的最新进展。最后,本文总结了基于弱值的这两项技术的发展状况,并提出了未来可能的发展方向。 展开更多

关键词 量子光学 弱测量 弱值 量子精密测量 Fisher信息 量子层析

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基于InGaAs/InP低噪声GHz单光子探测器研究(特邀) 被引量：2

4

作者 龙耀强 单晓 +1 位作者 武文 梁焰 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2023年第3期64-71,共8页

InGaAs/InP雪崩光电二极管(APD)体积小、功耗低、响应速度快,被广泛应用于近红外单光子检测。文中分析了APD雪崩及噪声信号的频谱分布特征,提出了正弦门控结合低通滤波级联方案,噪声抑制比超过40 dB,实现了1~2 GHz高性能探测。当工作速... InGaAs/InP雪崩光电二极管(APD)体积小、功耗低、响应速度快,被广泛应用于近红外单光子检测。文中分析了APD雪崩及噪声信号的频谱分布特征,提出了正弦门控结合低通滤波级联方案,噪声抑制比超过40 dB,实现了1~2 GHz高性能探测。当工作速率为1.5 GHz,探测效率设置为20.0%时,后脉冲概率为6.6%,暗计数率仅为6.7×10^(-7)/gate。此外,集成了APD高速门控产生及延时调节模块,温度反馈稳定控制模块,实现了单光子探测器12 h稳定运行,计数标准差仅为1.0%。最后,为了更完整的描述探测器的量子特征,引入量子探测器层析技术进行标定,重新构建了其正值算符测度矩阵以及对应的Wigner函数,为其在量子通信、量子计算等量子信息技术的应用中提供支撑。 展开更多

关键词 单光子探测器 雪崩光电二极管 低通滤波 量子层析

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磁场控制下的的电子自旋量子系统参数辨识 被引量：2

5

作者 吴庆林 陈宗海 张陈斌 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期683-687,共5页

(中国科学技术大学自动化系,安徽合肥230027)摘要:了解量子控制系统的性能参数是设计精确控制器的基础.为解决这一问题,本文基于量子过程层析,提出了辨识量子控制系统参数的方法,设计了以电子自旋磁场控制系统为对象的具体实验方案,并... (中国科学技术大学自动化系,安徽合肥230027)摘要:了解量子控制系统的性能参数是设计精确控制器的基础.为解决这一问题,本文基于量子过程层析,提出了辨识量子控制系统参数的方法,设计了以电子自旋磁场控制系统为对象的具体实验方案,并利用计算机仿真技术对其进行了模拟.仿真结果表明,辨识得到的量子控制系统参数与理论值较为吻合,达到了预定的准确度指标.结合理论分析和仿真结果可知,利用量子过程层析可以有效实现量子控制系统的参数辨识. 展开更多

关键词 量子层析 量子过程层析 量子系统辨识 量子控制系统

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基于量子层析的量子态测量方案及其仿真 被引量：2

6

作者 吴庆林 陈宗海 张陈斌 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2009年第11期1625-1628,1634,共5页

为解决量子态信息获取问题,基于量子层析理论,深入分析了单量子比特和多量子比特的层析理论,设计了利用量子态层析进行量子态测量的实验方案,并通过计算机仿真技术对单量子比特层析实验进行了模拟.在理论分析和仿真实验的基础上得到如... 为解决量子态信息获取问题,基于量子层析理论,深入分析了单量子比特和多量子比特的层析理论,设计了利用量子态层析进行量子态测量的实验方案,并通过计算机仿真技术对单量子比特层析实验进行了模拟.在理论分析和仿真实验的基础上得到如下结论:通过适当选取测量次数,量子层析技术可以较为精确地重构量子态密度矩阵,获取量子态信息,同时可以兼顾实验效率. 展开更多

关键词 量子层析 量子态测量 量子系统仿真

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量子态估计简介及其在超导电路电动力学系统中的应用 被引量：2

7

作者 杨阳 齐波 崔巍 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第11期1446-1459,共14页

量子态估计是量子计算以及量子调控的基础,一般分为量子态层析,即对未知量子态(或过程的初态)进行估计,以及量子滤波,即对量子态进行实时的估计.本文首先介绍了近年来量子态层析技术新的进展,内容包括极大似然方法,压缩感知方法和线性... 量子态估计是量子计算以及量子调控的基础,一般分为量子态层析,即对未知量子态(或过程的初态)进行估计,以及量子滤波,即对量子态进行实时的估计.本文首先介绍了近年来量子态层析技术新的进展,内容包括极大似然方法,压缩感知方法和线性回归方法,并分析了它们的适用范围及各自的优缺点.进一步,基于量子计算的成熟载体超导电路电动力学系统,介绍了基于连续弱测量对量子态进行实时估计的贝叶斯方法,并分析了贝叶斯估计的适用情形.进一步,通过仿真实现了量子贝叶斯估计,可以很容易发现贝叶斯方法能够精确地实时追踪量子态的演化. 展开更多

关键词 量子态估计 量子层析 极大似然法 压缩感知 线性回归估计 贝叶斯估计 量子滤波

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量子层析中几种状态估计方法的研究 被引量：2

8

作者 杨靖北 丛爽 《系统科学与数学》 CSCD 北大核心 2014年第12期1532-1546,共15页

量子层析是对量子状态进行估计的标准技术,由于量子态测量的随机性,以及实际应用中测量次数的限制,必须通过随机优化算法来获得量子态的估计.文章介绍了量子层析中的几种量子状态估计方法,从量子比特层析方法的原理与步骤,到基于量子层... 量子层析是对量子状态进行估计的标准技术,由于量子态测量的随机性,以及实际应用中测量次数的限制,必须通过随机优化算法来获得量子态的估计.文章介绍了量子层析中的几种量子状态估计方法,从量子比特层析方法的原理与步骤,到基于量子层析状态估计的最小二乘法,最大熵估计法,极大似然估计法,贝叶斯估计法,重点研究了各种优化方法的应用条件,并通过性能对比分析讨论了各自的特点与优劣. 展开更多

关键词 量子层析 量子状态估计 优化算法.

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明亮压缩态光场的操控及量子层析 被引量：2

9

作者 李庆回 姚文秀 +3 位作者 李番 田龙 王雅君 郑耀辉 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第15期105-113,共9页

连续变量量子态的制备与操控是进行量子通信、量子密钥分发以及量子网络构建的重要基础.本文基于二阶非线性过程,利用周期极化磷酸氧钛钾晶体构成的简并光学参量放大腔,在实验上实现了1064 nm波段明亮压缩态光场的制备,所制备的明亮压... 连续变量量子态的制备与操控是进行量子通信、量子密钥分发以及量子网络构建的重要基础.本文基于二阶非线性过程,利用周期极化磷酸氧钛钾晶体构成的简并光学参量放大腔,在实验上实现了1064 nm波段明亮压缩态光场的制备,所制备的明亮压缩态光场在泵浦光功率为310 mW、分析频率为3 MHz处的压缩度为-11.6 dB.当注入50 mW泵浦光时,实现了压缩度为-6 dB,纯度为98.5%的压缩态光场;在此基础上,利用光电调制器进行明亮压缩态光场的线性光学操控,并基于平衡零拍探测系统的直流信号准确判断压缩态光场时域信号对应的相位,之后结合极大似然估计算法实现压缩态的量子层析,得到量子态的密度矩阵及相空间的Wigner函数,从而获得量子态的光子数分布等全部信息. 展开更多

关键词 明亮压缩态 量子层析 WIGNER 函数 极大似然估计 线性操控

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从狄拉克表象到量子层析教学研究 被引量：2

10

作者 陈锋 方保龙 《大学物理》 北大核心 2014年第3期1-2,10,共3页

介绍利用表象变换理论及有序算符内的积分技术(IWOP)构造的高斯积分理论,提出表象理论的新应用,即通过表象变换提出如何从狄拉克表象引入量子层析概念的方法和捷径.

关键词 狄拉克表象 量子层析 正规乘积 反变换

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利用光子纠缠混合态实现Bell不等式检验 被引量：1

11

作者 郭伟杰 樊代和 韦联福 《中国科学：物理学、力学、天文学》 CSCD 北大核心 2013年第8期948-955,共8页

Bell不等式的违背是量子非局域关联存在的重要证据之一.利用各种纠缠源,人们已经在多个实验中实现了这种违背的验证.然而,最优的违背(即Cirel’son极限)仍未能在实验上达到.针对其中的两种可能的原因:所使用纠缠源的纠缠度难以达到最大... Bell不等式的违背是量子非局域关联存在的重要证据之一.利用各种纠缠源,人们已经在多个实验中实现了这种违背的验证.然而,最优的违背(即Cirel’son极限)仍未能在实验上达到.针对其中的两种可能的原因:所使用纠缠源的纠缠度难以达到最大纠缠或者所选取的测量基并非是最优测量基;本文利用商用光子纠缠源在实验上探索这一问题的可能解决方案.我们首先在实验上验证了,基于通常两体光子纠缠纯态假定所选取的测量基并不能得到Bell不等式的最佳违背.利用量子态层析技术,我们重构了该商用纠缠光子态的密度矩阵,并证实了实验中所用的纠缠光源是一个混合纠缠态.据此,我们对测量基进行了优化,明显地提高了Bell不等式的违背程度. 展开更多

关键词 Bell不等式违背 量子层析 测量基

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基于卷积神经网络的高效量子态层析方法

12

作者 孙乾 蒋楠 《北京师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期325-330,共6页

通过系统梳理多种量子态层析技术的重构算法,并结合MATLAB数值模拟,比较并分析了线性重构与回归估计、极大似然估计,以及基于深度神经网络量子态层析方法的重构效果.结果表明:基于卷积神经网络重构算法在1~3量子比特时,能够用较短时间... 通过系统梳理多种量子态层析技术的重构算法,并结合MATLAB数值模拟,比较并分析了线性重构与回归估计、极大似然估计,以及基于深度神经网络量子态层析方法的重构效果.结果表明:基于卷积神经网络重构算法在1~3量子比特时,能够用较短时间均实现>99.5%的保真度;相较于其他经典重构算法,基于卷积神经网络重构算法在算法复杂度及保真度上具有显著优势;又因其对复杂模型具有较好的拟合能力,且辅助解决了估计密度矩阵中出现负本征值的问题,使得重构所得估计密度矩阵全部具有物理意义. 展开更多

关键词 量子态层析 密度矩阵 卷积神经网络 保真度 负本征值

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基于矩阵填充技术重构低秩密度矩阵 被引量：5

13

作者 韦仙 《武汉工程大学学报》 CAS 2015年第2期72-76,共5页

从有限的信息中重构低秩或者近似低秩矩阵的问题日益受到人们的关注,解决这个问题的技术称为矩阵填充.对于一个希尔伯特空间下纯态或者近似纯态的量子体系(也就是低熵状态),其密度矩阵是低秩的,且迹为1.将矩阵填充理论应用于重构泡利测... 从有限的信息中重构低秩或者近似低秩矩阵的问题日益受到人们的关注,解决这个问题的技术称为矩阵填充.对于一个希尔伯特空间下纯态或者近似纯态的量子体系(也就是低熵状态),其密度矩阵是低秩的,且迹为1.将矩阵填充理论应用于重构泡利测量下未知密度矩阵中,用Matlab软件程序进行数值模拟,采用奇异值阈值算法,将软阈值法则用在未知态密度矩阵的奇异值上,通过计算机编程,进行阈值迭代,直至达到截止标准,能够大大提高运行速率.由于以泡利矩阵为基的张量积结构便于在实验中获得,以重构泡利测量下的未知密度矩阵为例,采集了部分数据,分析了矩阵的重构结果.通过对重构误差、运行时间、采样率方面的研究,得出密度矩阵能够通过矩阵填充技术完整重构的结论. 展开更多

关键词 矩阵填充 密度矩阵 低秩 量子态层析

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基于量子算法的量子态层析新方案 被引量：3

14

作者 杨乐 李凯 +1 位作者 戴宏毅 张明 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第14期284-295,共12页

在经典信息可有效制备为量子态和量子算法可物理实现的条件下,深入研究了量子算法如何有效改善基于线性回归估计的量子态层析算法的时间复杂度问题.在已有的量子算法基础上,形成了量子态层析的新方案.与现有的经典算法相比,本文所提方... 在经典信息可有效制备为量子态和量子算法可物理实现的条件下,深入研究了量子算法如何有效改善基于线性回归估计的量子态层析算法的时间复杂度问题.在已有的量子算法基础上,形成了量子态层析的新方案.与现有的经典算法相比,本文所提方案需要引入量子态制备和额外的测量环节,但能显著降低量子态层析的时间复杂度.对于维数为d的待重构密度矩阵,当所用的量子算法涉及的矩阵的条件数κ和估计精度ε的倒数的复杂度均为O(poly log d),且所需同时制备的量子态数目规模是O(d)时,本方案可将量子态层析整体算法的时间复杂度从O(d^4)降为O(dpoly log d). 展开更多

关键词 量子算法 量子态层析 时间复杂度

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100 MHz光子数可分辨探测器量子层析标定

15

作者 单晓 龙耀强 +1 位作者 武文 梁焰 《光学仪器》 2023年第5期19-27,共9页

设计了基于雪崩光电二极管的光子数可分辨单光子探测器,采用短脉冲门控信号结合电容平衡噪声抑制方案实现了单通道100 MHz、探测效率40.5%的高性能探测,配合空间分束,有效分辨入射光子数目。为了更完整地描述探测器的量子特征,引入量子... 设计了基于雪崩光电二极管的光子数可分辨单光子探测器,采用短脉冲门控信号结合电容平衡噪声抑制方案实现了单通道100 MHz、探测效率40.5%的高性能探测,配合空间分束,有效分辨入射光子数目。为了更完整地描述探测器的量子特征,引入量子探测器层析技术,由单通道单光子探测器入手,到双通道光子数可分辨探测器,进行了量子层析标定,重新构建了其正值算符测度矩阵以及对应的Wigner函数。结果表明,双通道100 MHz光子数可分辨探测器可实现量子探测。 展开更多

关键词 电容平衡 光子数可分辨探测 量子探测器层析 正值算符测度矩阵 WIGNER函数

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编码于单个中性原子的单量子比特的量子层析 被引量：1

16

作者 田亚莉 王志辉 +3 位作者 杨鹏飞 张鹏飞 李刚 张天才 《量子光学学报》 北大核心 2019年第2期117-122,共6页

量子态层析和量子过程层析是刻画量子态和量子操作过程准确度的基本工具。本文主要对编码于二能级铯原子的单量子比特及其单量子操作进行了相关实验研究,对编码在铯原子钟态的量子态■进行了量子态层析分析,得到其保真度为0.97±0.0... 量子态层析和量子过程层析是刻画量子态和量子操作过程准确度的基本工具。本文主要对编码于二能级铯原子的单量子比特及其单量子操作进行了相关实验研究,对编码在铯原子钟态的量子态■进行了量子态层析分析,得到其保真度为0.97±0.02。我们还对单量子比特的门操作R_x(π)、■、R_y(π)、■、■进行了量子过程层析测量,得到量子门操作的平均保真度为0.96±0.03。我们对影响单比特态及其操作过程的保真度的因素进行了分析。 展开更多

关键词 密度矩阵 量子态层析 量子过程层析 最大似然估计法

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基于自适应泡利测量的量子纯态层析方法

17

作者 孟祥瑞 何明根 苑震生 《中国科学技术大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第8期1-6,69,共7页

量子态层析是对量子资源进行验证与充分利用的有力工具。然而,目前的纯态信息完备测量方案通常需要用到多比特量子门或者复杂的量子算法,它们在较大的量子系统中是难以实现的。本文提出了一种基于自适应泡利测量的N比特量子纯态层析方... 量子态层析是对量子资源进行验证与充分利用的有力工具。然而,目前的纯态信息完备测量方案通常需要用到多比特量子门或者复杂的量子算法,它们在较大的量子系统中是难以实现的。本文提出了一种基于自适应泡利测量的N比特量子纯态层析方案。方案的第一步是在Z方向上对每个量子比特进行投影测量,以确定目标态各基矢分量的振幅。随后,根据Z方向的测量结果可以递归地推导出一组泡利测量基,以确定各基矢分量的相位。对于常见的量子态,如簇态和W态等,依此方法推导出的泡利测量基的数量在O(N)量级。最后,我们利用神经网络算法对一维链状纠缠态进行了重构,从而数值地验证了该方案的可行性。 展开更多

关键词 量子信息 量子态层析 泡利测量 神经网络

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基于分布式压缩感知的量子过程层析 被引量：1

18

作者 袁小虎 吴热冰 李春文 《清华大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第10期1089-1095,共7页

量子过程层析是量子信息科学研究的基础之一,但其所需的实验资源会随着量子比特的增加而指数增长。考虑到过程矩阵的稀疏性,近年来一种压缩感知量子过程层析方法可以大大降低量子过程层析的成本和后处理时间。但量子通道研究需要同时层... 量子过程层析是量子信息科学研究的基础之一,但其所需的实验资源会随着量子比特的增加而指数增长。考虑到过程矩阵的稀疏性,近年来一种压缩感知量子过程层析方法可以大大降低量子过程层析的成本和后处理时间。但量子通道研究需要同时层析多种量子门,并且每个量子通道在层析过程中都会存在野点数据。该文提出一种分布式压缩感知量子过程层析方法,通过组合稀疏学习的模式能同时进行多量子通道层析,并有效地剔除野点数据。仿真结果表明:相对于单通道的压缩传感量子过程层析,该方法重构的量子过程矩阵保真度高且对野点数据有较强的鲁棒性,改善了层析性能。 展开更多

关键词 量子过程层析 分布式压缩感知 量子通道

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基于量子点免疫层析技术的新型冠状病毒中和抗体检测方法建立 被引量：1

19

作者 殷强玲 王恒强 +10 位作者 陈廷友 曲园园 孙丽娜 芜为 黄涛 徐骁 田婷婷 李川 李德新 梁米芳 王世文 《中华实验和临床病毒学杂志》 CAS CSCD 2022年第2期205-213,共9页

目的建立简便、快速、低成本的2019新型冠状病毒(2019 novel coronavirus,2019-nCoV)中和抗体检测方法。方法基于量子点荧光免疫层析原理,建立新冠RBD IgG检测方法,并用新型冠状病毒肺炎(coronavirus disease 2019,COVID-19)患者恢复期... 目的建立简便、快速、低成本的2019新型冠状病毒(2019 novel coronavirus,2019-nCoV)中和抗体检测方法。方法基于量子点荧光免疫层析原理,建立新冠RBD IgG检测方法,并用新型冠状病毒肺炎(coronavirus disease 2019,COVID-19)患者恢复期血清(N=97)、疫苗免疫后血清(N=82)及健康人血清(N=299)对检测方法性能进行评价。同时用指尖血和外周血配对血样(N=54)对指尖血的适用性进行了评价。结果本研究成功建立了基于量子点荧光免疫层析法2019-nCoV RBD IgG检测方法,该方法检测结果与微量中和试验结果具有较强的相关性(Spearman r>0.73,P<0.0001)和较好的一致性(Kappa=0.93,P<0.01);敏感性和特异性较高,分别为92%和99%。指尖血和外周血检测结果差异无统计学意义(P=0.1026),二者具有较强的相关性(Spearman r=0.9326,P<0.0001);指尖血可用于检测。结论本研究建立的2019-nCoV中和抗体检测方法可为群体免疫状态评估提供的即时、高效,低成本的方法选择,为疫苗群体免疫监测和疫情防控提供技术支撑。 展开更多

关键词 新型冠状病毒 量子点免疫层析 中和抗体

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肺炎支原体快速培养法与抗原量子点免疫层析法快速检测技术在支原体肺炎诊断中的应用 被引量：2

20

作者 王贵萍 《实用临床医学（江西）》 CAS 2018年第4期17-18,30,共3页

目的探究肺炎支原体抗原量子点免疫层析法快速检测技术对支原体肺炎(MP)的诊断效果。方法研究对象为2015年6月至2016年6月收入的80例支原体肺炎病人,分别采用肺炎支原体抗原量子点免疫层析法快速检测技术与肺炎支原体快速培养法进行检... 目的探究肺炎支原体抗原量子点免疫层析法快速检测技术对支原体肺炎(MP)的诊断效果。方法研究对象为2015年6月至2016年6月收入的80例支原体肺炎病人,分别采用肺炎支原体抗原量子点免疫层析法快速检测技术与肺炎支原体快速培养法进行检测。比较两种检测方法的阳性率、特异性、敏感度。结果抗原量子点免疫层析法灵敏度(91.25%)、特异度(96.25%)显著高于快速培养法的灵敏度(81.25%)、特异度(72.50%)(χ2=4.206、30.549,P<0.05)。抗原量子点免疫层析法阳性率(97.50%)与快速培养法阳性率(92.50%)比较差异无统计学意义(χ2=2.632,P>0.05)。结论抗原量子点免疫层析法在灵敏度及特异度更具优势,且检测时间短。 展开更多

关键词 支原体肺炎 抗原量子点免疫层析法 肺炎支原体快速培养法

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