論文の概要: Performance advantage of quantum hypothesis testing for partially coherent optical sources

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2404.18120v1
• Date: Sun, 28 Apr 2024 08:58:56 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-04-30 17:53:05.945359
• Title: Performance advantage of quantum hypothesis testing for partially coherent optical sources
• Title（参考訳）: 部分コヒーレント光源における量子仮説検定の性能優位性
• Authors: Jian-Dong Zhang, Kexin Zhang, Lili Hou, Shuai Wang,
• Abstract要約: これまでの研究では、ポテンシャル源は完全に不整合であると考えられていた。 我々は、量子ヘルストロームによって与えられる誤差確率限界と、直接決定によって与えられる誤差確率を比較する。 本稿では,2値空間モードデマルチプレクシングを用いた特定の検出手法を提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.944839595970818
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Determining the presence of a potential optical source in the interest region is important for an imaging system and can be achieved by using hypothesis testing. The previous studies assume that the potential source is completely incoherent. In this paper, this problem is generalized to the scenario with partially coherent sources and any prior probabilities. We compare the error probability limit given by the quantum Helstrom bound with the error probability given by direct decision based on the prior probability. On this basis, the quantum-optimal detection advantage and detection-useless region are analyzed. For practical purposes, we propose a specific detection strategy using binary spatial-mode demultiplexing, which can be used in the scenarios without any prior information. This strategy shows superior detection performance and the results hold prospects for achieving super-resolved microscopic and astronomical imaging.
• Abstract（参考訳）: 興味領域における潜在的な光源の存在を決定することは、イメージングシステムにおいて重要であり、仮説テストを用いて達成できる。 前回の研究では、潜在的な情報源は完全に矛盾していると仮定した。 本稿では,この問題を部分的に一貫性のある情報源と事前確率を持つシナリオに一般化する。 我々は、量子ヘルストロームが有する誤差確率限界と、事前の確率に基づいて直接決定によって与えられる誤差確率を比較する。 これに基づいて、量子最適検出の利点と検出不要領域を解析する。 本稿では,2次元空間モードデマルチプレクシングを用いた特定の検出手法を提案する。 この戦略は、より優れた検出性能を示し、超解像顕微鏡および天文学的イメージングを実現するための可能性を秘めている。

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