論文の概要: Super-resolution enhancement in bi-photon spatial mode demultiplexin
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2212.10468v1
- Date: Tue, 20 Dec 2022 17:40:46 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-09 13:01:25.069268
- Title: Super-resolution enhancement in bi-photon spatial mode demultiplexin
- Title（参考訳）: bi-photon空間モードデマルチプレキシンの高分解能化
- Authors: Florence Grenapin, Dilip Paneru, Alessio D'Errico, Vincenzo Grillo,
Gerd Leuchs, Ebrahim Karimi
- Abstract要約: レイリーの呪いによる遠方界の強度を測定するイメージングシステムは、光学系の有限開口によって規定される解像度制限である。
空間モードデマルチプレクシング(SPADE)を用いて収集したフィールド情報が最大であることを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Imaging systems measuring intensity in the far field succumb to Rayleigh's
curse, a resolution limitation dictated by the finite aperture of the optical
system. Many proof-of-principle and some two-dimensional imaging experiments
have shown that, by using spatial mode demultiplexing (SPADE), the field
information collected is maximal, and thus, the resolution increases beyond the
Rayleigh criterion. Hitherto, the SPADE approaches are based on resolving the
lateral splitting of a Gaussian wavefunction. Here, we consider the case in
which the light field originates from a bi-photon source, i.e. spontaneous
parametric down-conversion, and a horizontal separation is introduced in one of
the two photons. We show that a separation induced in the signal photon arm can
be super-resolved using coincidence measurements after projecting both photons
on Hermite-Gauss modes. Remarkably the Fisher information associated with the
measurement is enhanced compared to the ordinary SPADE techniques by
$\sqrt{K}$, where $K$ is the Schmidt number of the two-photon state that
quantifies the amount of spatial entanglement between the two photons.
- Abstract（参考訳）: 遠方界の強度を測定するイメージングシステムは、光学系の有限開口によって引き起こされる解像度制限であるレイリーの呪いに屈する。
多くのプリンシプルと2次元イメージング実験により、空間モードデマルチプレックス(SPADE)を用いて収集されたフィールド情報は最大であり、レイリー基準を超えて分解能が増大することが示されている。
さらに、SPADEアプローチはガウス波動関数の側面分割を解くことに基づいている。
ここでは、光場が双光子源、すなわち自発パラメトリックダウンコンバージョンに由来する場合について考察し、2つの光子のうちの1つに水平分離を導入する。
両光子をHermite-Gaussモードで投影した後, 同時計測により信号光子アーム内での分離を超解けることを示す。
驚くべきことに、測定に関連するフィッシャー情報は、通常のスペード法に比べて$\sqrt{k}$で強化され、ここで$k$は、2つの光子間の空間的絡み合いの量を定量化する2光子状態のシュミット数である。
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