論文の概要: New Aspects of Optical Coherence and their Potential for Quantum
Technologies
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2204.09102v1
- Date: Tue, 19 Apr 2022 19:23:48 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-16 08:37:22.867126
- Title: New Aspects of Optical Coherence and their Potential for Quantum
Technologies
- Title（参考訳）: 光コヒーレンスの新展開と量子技術への可能性
- Authors: Nathaniel Robert Miller
- Abstract要約: この論文では、コヒーレントな性質について十分な知識があれば、単純代数を導出できることを証明します。
次に、量子ネットワーク上での通信に最適なサブグラフを見つけるための初歩的なアルゴリズムを提案する。
次に、フィールドの光子統計量と二階量子コヒーレンスを測定することにより、画素上の光源を識別できるニューラルネットワークを作成できることを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Currently, optical technology impacts most of our lives, from light used in
scientific measurement to the fiber optic cables that makeup the backbone of
the internet. However, as our current optical infrastructure grows, we discover
that these technologies are not limitless. However, our current optical
technology functions on classical principles, and can be easily improved by
incorporating our knowledge of quantum optics. In order to implement quantum
technologies, our understanding of quantum coherence must improve. Through this
knowledge we can maintain quantum states, and therefore their information,
longer. In this dissertation, I will demonstrate that with sufficient knowledge
of coherent properties, a simple algebra can be derived which can provide rules
for graph reductions on a quantum network graph. Using this knowledge, I then
provide a rudimentary algorithm which can find the optimal subgraph for
communication on a quantum network. Next, I demonstrate that by measuring the
photon statistics and second-order quantum coherence of a field, one can create
a neural network capable of distinguishing the light sources on a pixel. Which
is then applied to develop an imaging scheme capable of surpassing the
Abbe-Rayleigh Criterion. Lastly, I present a multiphoton quantum version of the
van Cittert-Zernike theorem. This provides formalism capable of determining the
propagation of quantum coherence throughout a system. I then demonstrate the
usefulness of the theorem by demonstrating sub-Poissonian statistics created by
a linear system with an incident thermal beam, obtainable only by
post-selection. Altogether, this provides incite into new applications of
coherence to quantum technologies and the formalism to extending our knowledge
even further.
- Abstract（参考訳）: 現在、光学技術は、科学測定に使われる光から、インターネットのバックボーンを構成する光ファイバーケーブルまで、私たちの生活のほとんどに影響を与えています。
しかし、現在の光学インフラが成長するにつれて、これらの技術は無限ではないことが判明した。
しかし、我々の現在の光学技術は古典的原理で機能しており、量子光学の知識を取り入れることで容易に改善できる。
量子技術を実装するために、量子コヒーレンスに対する我々の理解は改善されなければならない。
この知識により、我々は量子状態を維持することができ、従ってその情報が長くなる。
この論文では、コヒーレントな性質について十分な知識があれば、量子ネットワークグラフ上でグラフ還元のルールを提供する単純な代数を導出できることを実証する。
この知識を用いて、量子ネットワーク上での通信に最適なサブグラフを見つけるための初歩的なアルゴリズムを提供する。
次に、フィールドの光子統計量と二階量子コヒーレンスを測定することにより、画素上の光源を識別できるニューラルネットワークを作成することができることを示す。
次に、abbe-rayleigh基準を超えることができるイメージングスキームの開発に適用する。
最後に、van cittert-zernike定理の多光子量子バージョンを示す。
これにより、システム全体の量子コヒーレンス伝播を決定できる形式論を提供する。
次に,入射熱線を有する線形系によって生成される部分ポアソニアン統計をポスト選択によってのみ得ることで,定理の有用性を示す。
このことは、量子技術へのコヒーレンスの新しい応用と、私たちの知識をさらに拡張するためのフォーマリズムをもたらす。
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