論文の概要: Microscopy with heralded Fock states
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2011.03056v2
- Date: Wed, 7 Jun 2023 14:47:54 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-06-08 20:51:40.535359
- Title: Microscopy with heralded Fock states
- Title（参考訳）: ヘラルドフォック状態を用いた顕微鏡
- Authors: Maria Gieysztor, Joshua Nepinak, Christopher J. Pugh, Piotr
Kolenderski
- Abstract要約: 自発パラメトリックダウン変換(SPDC)は、フォック状態に調製された量子光である隠蔽された単一光子の源として用いられる。
本研究では,空間モード追跡のための解析式と,階層化モード幅と非階層化モード幅について述べる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We consider a microscopy setting where quantum light is used for
illumination. Spontaneous parametric down conversion (SPDC) is used as a source
of a heralded single photon, which is quantum light prepared in a Fock state.
We present analytical formulas for the spatial mode tracking along with the
heralded and non-heralded mode widths. The obtained analytical results are
supported by numerical calculations and the following discussion taking into
account realistic setup parameters such as finite-size optics and finite-size
single-photon detectors. This allows us to observe that the diffraction limit
can be approached with simultaneous alleviation of the photon loss leading to
increased signal-to-noise ratio - a factor limiting practical applications of
quantum light. Additionally, it is shown that the spatial resolution can be
manipulated by carefully preparing the amplitude and phase of the spatial mode
profile of the single photon at the input to the microscope objective. Here,
the spatial entanglement of the biphoton wavefunction or adaptive optics can be
applied for spatial mode shaping. Analytical dependencies between the incident
and focused spatial mode profiles parameters are provided.
- Abstract（参考訳）: 我々は、量子光を照明に用いる顕微鏡環境を考える。
自発パラメトリックダウン変換(SPDC)は、フォック状態に調製された量子光である隠蔽された単一光子の源として用いられる。
本研究では,空間モード追跡のための解析式と非階層モード幅について述べる。
得られた解析結果は,有限サイズの光学系や有限サイズの単光子検出器などの現実的な設定パラメータを考慮した数値計算によって支持される。
これにより、回折限界が光子損失を緩和し、信号対雑音比(量子光の実用的応用を制限する因子)が増加するのを観測できる。
また、顕微鏡対象への入力時の単一光子の空間モードプロファイルの振幅と位相を慎重に準備することにより、空間分解能を操作できることが示されている。
ここでは、二光子波動関数や適応光学の空間絡みを空間モード整形に適用することができる。
インシデントと集中型空間モードプロファイルパラメータ間の分析的依存関係が提供される。
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