論文の概要: Demonstration of Quantum Polarization Microscopy using an Entangled-Photon Source

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2501.03478v1
• Date: Tue, 07 Jan 2025 02:43:19 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-01-08 15:46:33.851741
• Title: Demonstration of Quantum Polarization Microscopy using an Entangled-Photon Source
• Title（参考訳）: 絡み合った光子源を用いた量子偏光顕微鏡の実証
• Authors: Mousume Samad, Maki Shimizu, Yasuto Hijikata,
• Abstract要約: 本稿では、量子交絡光子源を組み込んだ量子偏光顕微鏡技術の実験的実証を紹介する。 画像コントラストは、信号とアイドラー光子の同時カウントによって構成される。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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• Abstract: With the advancement of non-classical light sources such as single-photon and entangled-photon sources, innovative microscopy based on the quantum principles has been proposed over traditional microscopy. This paper introduces the experimental demonstration of a quantum polarization microscopic technique that incorporates a quantum-entangled photon source. Although the point that employs the variation of polarization angle due to reflection or transmission at the sample is similar to classical polarization microscopy, the method for constructing image contrast is significantly different. Image contrast is constructed by the coincidence count of signal and idler photons. In the case that coincidence count is recorded from both the signal and idler photons, the photon statistics resemble a thermal state, similar to the blackbody radiation, but with a significantly higher peak intensity in the second order autocorrelation function at zero delay that is derived from coincidence count. While, when the coincidence count is taken from either the signal or idler photon only, though the photon state exhibits a thermal state again, the photon statistics become more dispersive and result in a lower peak intensity of the autocorrelation function. These different thermal states can be switched by slightly changing the photon polarization, which is suddenly aroused within narrow range of analyzer angle. This polarization microscopic technique can provide a superior imaging technique compared to the classical method, opening a new frontier for research in material sciences, biology, and other fields requiring high-resolution imaging.
• Abstract（参考訳）: 単一光子や絡み合った光子源のような古典的でない光源の発展に伴い、量子原理に基づく革新的な顕微鏡が従来の顕微鏡の上に提案されている。 本稿では、量子交絡光子源を組み込んだ量子偏光顕微鏡技術の実験的実証を紹介する。 試料の反射や透過による偏光角の変化を利用する点は古典的な偏光顕微鏡と似ているが、画像コントラストを構築する方法は大きく異なる。 画像コントラストは、信号とアイドラー光子の同時カウントによって構成される。 信号とアイドラー光子の両方から偶然数を記録する場合、光子統計は黒体放射と同様の熱状態に似ているが、偶然数から導かれるゼロ遅延における2階自己相関関数のピーク強度は著しく高い。 一方、光子状態が再び熱状態を示すにもかかわらず、信号またはアイドラー光子のみから一致数を取ると、光子統計はより分散し、自己相関関数のピーク強度が低下する。 これらの異なる熱状態は、光子偏光をわずかに変化させることで切り替えることができる。 この偏光顕微鏡技術は、従来の方法と比較して優れたイメージング技術を提供し、高解像度イメージングを必要とする材料科学、生物学、その他の分野の研究のための新たなフロンティアを開くことができる。

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