論文の概要: Quantum detector tomography applied to the human visual system: a feasibility study

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2209.06693v2
• Date: Thu, 19 Jan 2023 13:08:59 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-01-26 17:00:10.267110
• Title: Quantum detector tomography applied to the human visual system: a feasibility study
• Title（参考訳）: 量子検出器トモグラフィのヒト視覚系への応用 : 実現可能性の検討
• Authors: T.H.A. van der Reep, D. Molenaar, W. L\"offler and Y. Pinto
• Abstract要約: 量子検出器トモグラフィーは人間の視覚システムに応用でき、光子数状態の人間の知覚を探索できることを示す。 検出器トモグラフィーでは、光子数状態を生成するのが非常に困難である代わりに、検出器の光パルスに対する応答が、様々な強度の既知の光子統計によって記録される。
• 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: We show that quantum detector tomography can be applied to the human visual system to explore human perception of photon number states. In detector tomography, instead of using very hard to produce photon number states, the response of a detector to light pulses with known photon statistics of varying intensity is recorded, and a model is fitted to the experimental outcomes thereby inferring the detector's photon number state response. Generally, light pulses containing a Poisson-distributed number of photons are utilised, which are very easy to produce in the lab. This technique has not been explored to study the human visual system before, because it usually requires a very large number of repetitions not suitable for experiments on humans. Yet, in the present study we show that detector tomography is feasible for human experiments. Assuming a simple model for this accuracy, the results of our simulations show that detector tomography is able to reconstruct the model using Bayesian inference with as little as $5000$ trials. We then optimize the experimental parameters in order to maximise the probability of showing that the single-photon accuracy is above chance. As such, our study opens the road to study human perception on quantum level.
• Abstract（参考訳）: 量子検出器トモグラフィーは人間の視覚システムに応用でき、光子数状態の人間の知覚を探索できることを示す。 検出器トモグラフィでは、光子数状態を生成するのが非常に困難である代わりに、既知の光子統計値を持つ光パルスに対する検出器の応答を記録し、モデルが実験結果に適合して検出器の光子数状態応答を推定する。 一般に、ポアソン分布の光子を含む光パルスが利用されており、実験室では製造が容易である。 この手法は、これまで人間の視覚系を研究するために研究されてきたものではなく、通常、人間実験に適さない大量の反復を必要とする。 しかし,本研究では,検出器トモグラフィーが人体実験で実現可能であることを示す。 この精度のための単純なモデルと仮定すると、我々のシミュレーションの結果、検出器トモグラフィーは5000ドルの試算でベイズ推論を使ってモデルを再構築できることがわかった。 次に、実験パラメータを最適化し、単一光子精度が確率を上回ることを示す確率を最大化する。 このように、量子レベルで人間の知覚を研究するための道を開く。

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