論文の概要: Quantum light microscopy

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2311.05807v2
• Date: Fri, 24 Nov 2023 00:22:05 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-11-28 02:25:05.244826
• Title: Quantum light microscopy
• Title（参考訳）: 量子光顕微鏡
• Authors: W. P. Bowen, Helen M. Chrzanowski, Dan Oron, Sven Ramelow, Dmitry Tabakaev, Alex Terrasson and Rob Thew
• Abstract要約: 微生物の理解の進歩の多くは、顕微鏡の進歩に支えられている。 超高分解能顕微鏡は、ほぼ原子スケールの分解能で生物学的構造の観察を可能にする。 多光子顕微鏡は組織への深部イメージングを可能にする。 量子効果は、顕微鏡の性能を高める新しい方法を提供する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
• Abstract: Much of our progress in understanding microscale biology has been powered by advances in microscopy. For instance, super-resolution microscopes allow the observation of biological structures at near-atomic-scale resolution, while multi-photon microscopes allow imaging deep into tissue. However, biological structures and dynamics still often remain out of reach of existing microscopes, with further advances in signal-to-noise, resolution and speed needed to access them. In many cases, the performance of microscopes is now limited by quantum effects -- such as noise due to the quantisation of light into photons or, for multi-photon microscopes, the low cross-section of multi-photon scattering. These limitations can be overcome by exploiting features of quantum mechanics such as entanglement. Quantum effects can also provide new ways to enhance the performance of microscopes, such as new super-resolution techniques and new techniques to image at difficult to reach wavelengths. This review provides an overview of these various ways in which quantum techniques can improve microscopy, including recent experimental progress. It seeks to provide a realistic picture of what is possible, and what the constraints and opportunities are.
• Abstract（参考訳）: 微生物の理解の進歩の多くは、顕微鏡の進歩に支えられている。 例えば、超高分解能顕微鏡は生体構造を原子規模に近い解像度で観察できるのに対し、多光子顕微鏡は組織の奥深くをイメージングできる。 しかし、生体構造や力学は既存の顕微鏡には及ばないことが多く、信号対雑音、分解能、そしてそれらにアクセスするのに必要な速度がさらに進歩している。 多くの場合、顕微鏡の性能は、光子への光の量子化によるノイズや、多光子散乱の低断面積の多光子顕微鏡などの量子効果によって制限されている。 これらの制限は、絡み合いのような量子力学の特徴を活用することで克服できる。 量子効果はまた、新しい超解像技術や波長に達するのが困難な新しい技術など、顕微鏡の性能を向上させる新しい方法を提供することができる。 このレビューは、最近の実験的進歩を含む、量子技術が顕微鏡を改善できる様々な方法の概要を提供する。 それは、何が可能か、どんな制約と機会があるのか、現実的なイメージを提供しようとしている。

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