論文の概要: Quantum limits of superresolution in a noisy environment

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2008.11339v3
• Date: Fri, 26 Mar 2021 18:08:22 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-04 21:56:27.719611
• Title: Quantum limits of superresolution in a noisy environment
• Title（参考訳）: 雑音環境における超解像の量子限界
• Authors: Changhun Oh, Sisi Zhou, Yat Wong, and Liang Jiang
• Abstract要約: 雑音環境下での2つの同一源の解法における究極の量子限界を解析する。 雑音のケースは、小さな距離でゼロでないことが示されているノイズのないケースとは対照的である。 暗数のような任意の測度に対する誤った励起は、測度アプローチの古典的なフィッシャー情報をゼロにすることも示している。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.3339135709418817
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We analyze the ultimate quantum limit of resolving two identical sources in a noisy environment. We prove that in the presence of noise causing false excitation, such as thermal noise, the quantum Fisher information of arbitrary quantum states for the separation of the objects, which quantifies the resolution, always converges to zero as the separation goes to zero. Noisy cases contrast with a noiseless case where it has been shown to be nonzero for a small distance in various circumstances, revealing the superresolution. In addition, we show that false excitation on an arbitrary measurement, such as dark counts, also makes the classical Fisher information of the measurement approach to zero as the separation goes to zero. Finally, a practically relevant situation resolving two identical thermal sources, is quantitatively investigated by using the quantum and classical Fisher information of finite spatial mode multiplexing, showing that the amount of noise poses a limit on the resolution in a noisy system.
• Abstract（参考訳）: 雑音環境下で同一の2つの源を解く究極の量子限界を分析する。 熱雑音などの誤った励起を引き起こすノイズが存在する場合、分解能を定量化する物体の分離のための任意の量子状態の量子フィッシャー情報は、分離がゼロになるにつれて常に0に収束する。 ノイズのないケースでは、様々な状況において小さな距離でゼロではないことが示され、超解像が明らかになる。 また, ダークカウントなどの任意の測定値に対する虚偽の励起は, 分離がゼロになるにつれて, 測定アプローチの古典的なフィッシャー情報もゼロにすることを示した。 最後に、2つの同じ熱源を解く実用的な状況について、有限空間モード多重化の量子的および古典的フィッシャー情報を用いて定量的に検討し、ノイズの量がノイズ系の分解能に制限を与えることを示す。

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