論文の概要: Back to sources -- the role of losses and coherence in super-resolution imaging revisited

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2103.12096v3
• Date: Fri, 22 Apr 2022 08:14:54 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-07 04:16:35.622834
• Title: Back to sources -- the role of losses and coherence in super-resolution imaging revisited
• Title（参考訳）: 超高解像度画像再生における損失とコヒーレンスの役割
• Authors: Stanislaw Kurdzialek
• Abstract要約: 我々は,光4fイメージングシステムの汎用モデルとして,量子フィッシャー情報を計算する。 非コヒーレントソースに最適である空間モードデマルチプレクシング測定は、任意のコヒーレンス度に最適であることを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Photon losses are intrinsic for any translationally invariant optical imaging system with a non-trivial Point Spread Function, and the relation between the transmission factor and the coherence properties of an imaged object is universal -- we demonstrate the rigorous proof of this statement, based on the principles of quantum mechanics. The fundamental limit on the precision of estimating separation between two partially coherent sources is then derived. The careful study of the role of photon losses allows to resolve conflicting claims present in previous works. We compute the Quantum Fisher Information for the generic model of optical 4f imaging system, and use prior considerations to validate the result for a general, translationally invariant imaging apparatus. We prove that the spatial-mode demultiplexing (SPADE) measurement, optimal for non-coherent sources, remains optimal for an arbitrary degree of coherence. Moreover, we show that some approximations, omnipresent in theoretical works about optical imaging, inevitably lead to unphysical, zero-transmission models, resulting in misleading claims regarding fundamental resolution limits.
• Abstract（参考訳）: 光子損失は、非自明な点拡散関数を持つ任意の翻訳不変光イメージングシステムに固有のものであり、透過係数と画像オブジェクトのコヒーレンス特性の関係は普遍的である。 次に、2つの部分コヒーレントソース間の分離を推定する精度の基本的な限界を導出する。 光子損失の役割を慎重に研究することで、以前の作品に存在する矛盾する主張を解決することができる。 我々は,光4fイメージングシステムの汎用モデルのための量子フィッシャー情報を計算し,その結果を一般の翻訳不変画像装置で検証するために事前検討を行った。 非コヒーレント源に最適である空間モード多重化(spade)測定が任意のコヒーレンス度に最適であることを証明する。 さらに、光学イメージングに関する理論的な研究に全在するいくつかの近似は、必然的に非物理的、ゼロトランスミッションモデルにつながり、基本的な解像度限界に関する誤解を招く。

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