测量精度的提高不仅可以用来验证已有的物理学理论,而且可以推动新的理论和技术的发展。例如,通过位相测量的方式可以以亚波长的精度测量任意一个相对位移,该方法已被运用于宇宙学、纳米科技和医学等领域。由于受到散粒噪声及测不准原理等物理学本身特性的限制,经典测量能达到的精度为散粒噪声极限。探究如何利用量子资源来提高测量精度产生了量子度量这一新兴研究方向。经过几十年的研究,人们发现散粒噪声极限一般只有在特定相位点才能被饱和,即在其它的相位点测量精度并不能达到散粒噪声极限。要找到在所有相位点都能达到散粒噪声极限的测量方式是一件非常难的工作。要达到散粒噪声极限,目前大部分的测量方式需要两个条件:1)测量次数N→∞;2)待估相位的真实值能使费舍尔信息最大。在大部分突破散粒噪声极限的量子度量方案中也存在类似的现象。然而,这两个条件并不是时刻都能满足的。本论文主要关注自适应控制在量子度量学中的应用,具体研究内容包括以下三个方面:（1）基于开-关测量及实时反馈的Ab initio相位估计。与先前的基于相干态和MZ干涉仪的Ab initio相位估计不同,我们在MZ干涉仪的一臂引入自适应反馈控制系统。在本工作中,在有无反馈的相位估计的情况下,我们分别进行了300次测量。在自适应相位估计过程中,每轮测量之后利用一种有效的贝叶斯算法来更新相位的条件概率分布,估计相位和反馈相位都不断地更新。与无反馈方案相比,本方案能实现确定性的相位估计,并不会像无反馈控制那样存在两个不确定的估计相位。另外,在任意真实相位情况下,经过大约150步测量,估计精度能达到散粒噪声极限。这种自适应相位估计可以扩展到多参数估计问题中。（2）基于SU（1,1）非线性干涉仪的随机相位估计。目前,量子度量主要研究对象是静态相位,然而仅仅测量静态相位是不够的,因为实际中许多我们感兴趣的待估参数都是随时间随机变化的。比如观察小颗粒在液体中的布朗运动,就是实时变化的随机信号估计问题。因此,本论文的第二个工作是提出了利用SU（1,1）非线性干涉仪进行Ornstein-Uhlenback随机光学相位估计方案。在该方案中,SU（1,1）非线性干涉仪输入态为相干态,输出端的探测方式是平衡零拍探测。同时,我们对非线性干涉仪的一臂和平衡零拍探测处的本地振荡光的相位进行了实时自适应反馈。与传统的MZ干涉仪基准相比,在相同的光子数通量下,随机相位的预测、跟踪和平滑的均方误差都有明显的降低。另外,存在一个最优参量放大系数使得估计均方误差最小。最后,均方误差可以达到随机海森堡极限,并打破标准测量下的最小均方误差。（3）基于双光子纠缠态的随机相位跟踪研究。首先,利用BBO非线性晶体产生二型Beam-like单光子源,并基于Hong-Ou-Mandel干涉制备出双光子纠缠态。其次,提出了一种基于双光子纠缠态实现Ornstein-Uhlenback随机相位跟踪方案。在相位跟踪过程中,利用了基于拒绝滤波的有效贝叶斯理论。该方案中的反馈相位是基于后验概率分布的陡峭度来确定的。最后,在实验上实现了均方误差在随机散粒噪声以下Ornstein-Uhlenback随机相位跟踪。