論文の概要: Do photon-number-resolving detectors provide valid evidence for the
discrete nature of light?
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2110.04245v1
- Date: Fri, 8 Oct 2021 16:52:52 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-12 00:54:34.516782
- Title: Do photon-number-resolving detectors provide valid evidence for the
discrete nature of light?
- Title（参考訳）: 光子数分解検出器は、光の離散的性質の有効な証拠を提供するか?
- Authors: Morgan C. Williamson, Gabriel D. Ko, Brian R. La Cour
- Abstract要約: 我々は光子数分解(PNR)検出器が光の離散的性質の説得力のある証拠となるかどうか検討する。
本稿では、光の波動図と整合したPNR検出器出力の解析のための別の解釈を提案する。
SNRの低いPNR検出器の結果は、古典的な記述によって説明できることがわかった。
- 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 the question of whether photon-number-resolving (PNR) detectors
provide compelling evidence for the discrete nature of light; i.e., whether
they indicate the prior presence of a certain number of discrete photons. To
answer this question, we reveal the insufficient signal-to-noise ratio (SNR) of
existing PNR detectors, and propose an alternative interpretation for the
analysis of PNR detector output that is consistent with a wave picture of light
and does not rely on the presumption of light particles. This interpretation is
based on the aggregation of correlated or accidentally coincident detections
within a given detector coincidence window. Our interpretation accounts for the
arbitrary character of detector coincidence windows and includes connections to
established treatments of intensity interferometers. To validate our
interpretation, we performed an experiment on a multiplexed PNR detector and
examined the dependence of photon number on the coincidence window via
post-processing. These observations were then compared to a fully classical
wave model based on amplitude threshold detection, and the results were found
to be in excellent agreement. We find that results from low SNR PNR detectors,
such as those existing in the literature, are able to be described by classical
descriptions, and therefore do not demonstrate evidence for the discrete nature
of light.
- Abstract（参考訳）: 我々は、光子数分解(pnr)検出器が光の離散的性質を示す説得力のある証拠を与えるかどうか、すなわち、特定の数の離散光子の存在を示すかどうかという問題を考える。
そこで本研究では,既存のPNR検出器の信号対雑音比 (SNR) が不十分であることを明らかにするとともに,光の波動図と一致し,光粒子の推定に依存しないPNR検出器出力の解析に代替的な解釈を提案する。
この解釈は、与えられた検出器の一致窓内における相関または偶然の一致検出の集約に基づいている。
本解釈は,検出窓の任意の特性を考慮し,強度干渉計の確立した処理への接続を含む。
この解釈を検証するために,多重化PNR検出器を用いて実験を行い,光子番号の一致窓への依存性を後処理により検討した。
これらの観測は振幅閾値検出に基づく完全古典波モデルと比較され,結果が良好に一致していることが判明した。
文献に存在するような低snr pnr検出器の結果は古典的記述によって説明できるため、光の離散的性質の証拠は示されていない。
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