論文の概要: Quantum tomography of structured light patterns from simple intensity measurements
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2404.05616v1
- Date: Mon, 8 Apr 2024 15:43:56 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-04-09 13:45:54.648421
- Title: Quantum tomography of structured light patterns from simple intensity measurements
- Title（参考訳）: 簡易強度測定による構造光パターンの量子トモグラフィー
- Authors: M. Gil de Oliveira, A. L. S. Santos Junior, P. M. R. Lima, A. C. Barbosa, B. Pinheiro da Silva, S. Padua, A. Z. Khoury,
- Abstract要約: 構造光子に符号化された空間量子ドットのトモグラフィーについて検討する。
強い光に対して、線形反転の標準的な技術が用いられる。
低い光子数体制では、正の平均推定を用いる。
- 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 study the tomography of spatial qudits encoded on structured light photons. While direct position measurements with cameras do not provide an informationally complete Positive Operator Valued Measure (POVM) in the space of fixed order modes, we complement this POVM with an astigmatic transformation. The enlarged POVM is informationally complete, allowing full characterization of the spatial quantum state from simple intensity measurements in both the intense and in the low photocount regimes. For intense light, the standard technique of linear inversion is used. For the low photocount regime, we employ Bayesian mean inference, and study how the quality of the tomographic reconstruction behaves as we increase the photocounts. In both cases, we also perform the tomography using a convolutional neural network, which displays an increased flexibility in exchange for a slightly lower quality reconstruction in some of the cases. These methods will be useful for classical and quantum communication with structured light.
- Abstract（参考訳）: 構造光子に符号化された空間量子ドットのトモグラフィーについて検討する。
カメラを用いた直接位置測定では、固定順序モードの空間において、情報的に完全な正の演算子値測定(POVM)が提供されないが、このPOVMを非現実的な変換で補完する。
拡張されたPOVMは情報的に完全であり、強い光子数と低い光子数の両方で単純な強度測定から空間量子状態の完全な評価を可能にする。
強い光に対して、線形反転の標準的な技術が用いられる。
低光子数体制では,ベイズ平均推定を採用し,光子数の増加に伴ってトモグラフィ再構成の質がどのように振る舞うかを考察する。
どちらの場合も畳み込みニューラルネットワークを用いてトモグラフィを行い、それと引き換えに柔軟性が向上し、一部のケースでは若干品質が低下する。
これらの手法は、構造化光による古典的および量子的通信に有用である。
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