論文の概要: Enhancing Optical Imaging via Quantum Computation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2509.09465v1
- Date: Thu, 11 Sep 2025 13:48:51 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-09-12 16:52:24.406822
- Title: Enhancing Optical Imaging via Quantum Computation
- Title（参考訳）: 量子計算による光学イメージングの強化
- Authors: Aleksandr Mokeev, Babak Saif, Mikhail D. Lukin, Johannes Borregaard,
- Abstract要約: 本稿では,光振幅情報をqubitレジスタにコヒーレントに符号化することで,非同期に受信した光信号から記憶された情報を処理できることを示す。
比較的小型の量子プロセッサを用いて,現実的な撮像条件下での性能向上が達成できることを実証した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 39.552727943241145
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Extracting information from weak optical signals is a critical challenge across a broad range of technologies. Conventional imaging techniques, constrained to integrating over detected signals and classical post-processing, are limited in signal-to-noise ratio (SNR) from shot noise accumulation in the post-processing algorithms. We show that these limitations can be circumvented by coherently encoding photonic amplitude information into qubit registers and applying quantum algorithms to process the stored information from asynchronously arriving optical signals. As a specific example, we develop a quantum algorithm for imaging unresolved point sources and apply it to exoplanet detection. We demonstrate that orders-of-magnitude improvements in performance can be achieved under realistic imaging conditions using relatively small scale quantum processors.
- Abstract（参考訳）: 弱い光信号から情報を抽出することは、幅広い技術において重要な課題である。
検出された信号と古典的な後処理の統合に制約された従来の撮像技術は、後処理アルゴリズムにおけるショットノイズの蓄積による信号-雑音比(SNR)に制限されている。
これらの制限は、フォトニック振幅情報をqubitレジスタにコヒーレントに符号化し、記憶された情報を非同期に受信した光信号から処理するために量子アルゴリズムを適用することで回避できることを示す。
具体例として、未解決点源の画像化のための量子アルゴリズムを開発し、外惑星検出に適用する。
比較的小型の量子プロセッサを用いて,現実的な撮像条件下での性能向上が達成できることを実証した。
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