論文の概要: Super-resolution of partially coherent bosonic sources
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2510.04818v1
- Date: Mon, 06 Oct 2025 14:00:15 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-10-07 16:52:59.885367
- Title: Super-resolution of partially coherent bosonic sources
- Title（参考訳）: 部分コヒーレントなボゾン源の超解像
- Authors: Joaquín López-Suárez, Michalis Skotiniotis,
- Abstract要約: これら2つのソースの分離は、他の関連するパラメータの全体にわたって超解けることを示す。
同じ限界内では、2次元系のブロッホベクトルに全ての関連するパラメータが符号化されるような画像問題に効果的に還元できることが示される。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We consider the problem of imaging two partially coherent sources and derive the ultimate quantum limits for estimating all relevant parameters, namely their separation, relative intensity, as well as their coherence factor. We show that the separation of the two sources can be super-resolved over the entire range of all other pertinent parameters (with the exception of fully coherent sources), with anti-correlated sources furnishing the largest possible gain in estimation precision, using a binary spatial mode demultiplexing measurement positioned at the center of intensity of the joint point spread function for the two sources. In the sub-Rayleigh limit, we show that both the relative intensity, as well as the real part of the coherence factor, can be optimally estimated by a simple boson counting measurement, making it possible to optimally estimate the separation, relative intensity and real coherence factor of the sources simultaneously. Within the same limit, we show that the imaging problem can be effectively reduced to one where all relevant parameters are encoded in the Bloch vector of a two-dimensional system. Using such a model we find that indirect estimation schemes, which attempt to extract estimates of the separation of the two sources by measuring the purity of the corresponding state of the two-level system, yield suboptimal estimation precision for all non-zero values of the coherence factor.
- Abstract（参考訳）: 2つの部分コヒーレント源を撮像し、その分離、相対強度、およびコヒーレンス係数を推定するための究極の量子限界を導出する問題を考察する。
両震源の分離は, 完全コヒーレントな震源を除いて, 連続点拡散関数の強度の中心に位置する2次空間モードデマルチプレクシング測定を用いて, 推定精度の最大の利得を付与する反相関震源によって, 関連するパラメータの全体にわたって超解けることを示す。
サブレイリー限界において、コヒーレンス係数の実部と相対強度は、単純なボソンカウント測定によって最適に推定できることを示し、ソースの分離、相対強度および実コヒーレンス係数を同時に推定することができる。
同じ限界内では、2次元系のブロッホベクトルに全ての関連するパラメータが符号化されるような画像問題に効果的に還元できることが示される。
このようなモデルを用いて、2レベルシステムの対応する状態の純度を測定して2つのソースの分離の見積もりを抽出しようとする間接推定スキームは、コヒーレンス係数の非ゼロ値すべてに対して、最適以下の推定精度を得る。
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