論文の概要: Diffraction of correlated biphotons through transparent samples

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2410.22635v2
• Date: Mon, 19 May 2025 16:15:25 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-05-20 17:08:51.543617
• Title: Diffraction of correlated biphotons through transparent samples
• Title（参考訳）: 透明試料による相関二光子の回折
• Authors: Nazanin Dehghan, Alessio D'Errico, Yingwen Zhang, Benjamin Sussman, Ebrahim Karimi,
• Abstract要約: 画像面に配置した位相オブジェクトがSPDCの自由空間伝搬に影響を及ぼすことを示す。 本研究は,非干渉計測・量子強調位相イメージングの応用について検討した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Two-photon states generated through degenerate spontaneous parametric down-conversion (SPDC) can exhibit sharp correlations in the transverse spatial coordinates. This property leads to unique free-space propagation features. Here, we show that a phase object placed in the image plane of the source affects the free space propagation of the SPDC in a way that is mathematically analogous to the Fresnel diffraction of a first-order coherent source. This effect can be observed via the extraction of correlation images. We demonstrate this prediction with an experiment where the diffraction of correlated bi-photons is detected using an event-based camera. The results allow us to reconstruct the phase structure of the sample via non-interferometric phase retrieval methods. We verify that the retrieved phase patterns exhibit an enhanced contrast due to the probe two-photon nature. Our findings offer applications for non-interferometric, quantum-enhanced phase imaging.
• Abstract（参考訳）: 縮退した自然パラメトリックダウンコンバージョン(SPDC)によって生成された2光子状態は、横方向の空間座標において鋭い相関を示す。 この性質は、ユニークな自由空間伝搬特性をもたらす。 ここでは,画像面に配置された位相オブジェクトが,一階コヒーレント音源のフレネル回折と数学的に類似した形でSPDCの自由空間伝播に影響を及ぼすことを示す。 この効果は相関画像の抽出によって観察できる。 本研究では,イベントベースカメラを用いて相関した2光子の回折を検出する実験により,この予測を実証する。 その結果,非干渉位相探索法により試料の位相構造を再構築することができた。 得られた位相パターンは、プローブ2光子の性質によりコントラストが向上していることを検証する。 本研究は,非干渉計測・量子強調位相イメージングの応用について検討した。

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