論文の概要: Quantum Optical Techniques for Biomedical Imaging
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2511.03935v1
- Date: Thu, 06 Nov 2025 00:24:01 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-11-07 20:17:53.248282
- Title: Quantum Optical Techniques for Biomedical Imaging
- Title(参考訳): 生体医用イメージングのための量子光学技術
- Authors: Vahid Salari, Yingwen Zhang, Sepideh Ahmadi, Dilip Paneru, Duncan England, Shabir Barzanjeh, Robert Boyd, Ebrahim Karimi, Christoph Simon, Daniel Oblak,
- Abstract要約: 量子イメージングは、生体医学応用の変革的アプローチとして現れつつある。
これらの方法は、より優れた空間分解能、信号対雑音比の向上、位相感度の向上、放射線線量削減を約束する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.3394351835510634
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Quantum imaging is emerging as a transformative approach for biomedical applications, applying nonclassical properties of light, such as entanglement, squeezing, and quantum correlations, to overcome fundamental limits of conventional techniques. These methods promise superior spatial resolution, enhanced signal-to-noise ratios, improved phase sensitivity, and reduced radiation dose, for potentially safer and more precise imaging for delicate biological samples. Here, we present an overview of quantum optical biomedical imaging technologies as well as quantum-inspired imaging methods, including quantum optical coherence tomography, quantum optical microscopy, ghost imaging, multi-parameter quantum imaging, and imaging with quantum-grade cameras. We describe the operating principles, biomedical applications, and unique advantages of each approach, along with the specific challenges for their translation into real-life practice. This review aims to guide future research toward advancing quantum imaging from experimental demonstrations to impactful biomedical tools.
- Abstract(参考訳): 量子イメージングは、従来の技術の基本的限界を克服するために、絡み合い、スクイーズ、量子相関などの光の非古典的性質を適用し、生体医学的応用のための変換的アプローチとして現れている。
これらの方法は、より優れた空間分解能、信号対雑音比の向上、位相感度の向上、放射線線量削減を約束する。
本稿では、量子光学バイオメディカルイメージング技術の概要と、量子光学コヒーレンストモグラフィー、量子光学顕微鏡、ゴーストイメージング、マルチパラメータ量子イメージング、量子グレードカメラによるイメージングなど、量子インスパイアされたイメージング手法について概説する。
本稿では,それぞれのアプローチの動作原理,生体医学的応用,ユニークなメリットについて述べるとともに,実際の実践への転換の具体的な課題について述べる。
本総説は,実験実験から生体医療ツールへの量子イメージングの進歩に向けた今後の研究を導くことを目的としている。
関連論文リスト
- Enhancing Optical Imaging via Quantum Computation [39.552727943241145]
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。
論文 参考訳(メタデータ) (2025-09-11T13:48:51Z) - Experimental realization of scanning quantum microscopy [0.0]
本稿では,光子対と走査顕微鏡の量子相関を利用して高速で単一モードの量子イメージングを実現する撮像法を提案する。
我々はタマネギ上皮細胞の走査型量子顕微鏡を実演し、生体物理応用のためのスケーラブルな量子顕微鏡への道を開いた。
論文 参考訳(メタデータ) (2025-01-07T08:34:09Z) - Quantum machine learning for image classification [39.58317527488534]
本研究では、量子力学の原理を有効計算に活用する2つの量子機械学習モデルを紹介する。
我々の最初のモデルは、並列量子回路を持つハイブリッド量子ニューラルネットワークであり、ノイズの多い中間スケール量子時代においても計算の実行を可能にする。
第2のモデルは、クオン進化層を持つハイブリッド量子ニューラルネットワークを導入し、畳み込みプロセスによる画像の解像度を低下させる。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-04-18T18:23:20Z) - Quantum enhanced probing of multilayered-samples [0.0]
量子光コヒーレンストモグラフィーは、多層材料の内部構造を再構築するために、古典的でない光源に依存している。
そこで本研究では,データ後処理のための高速遺伝的アルゴリズムと組み合わせた理論モデルを用いて,複雑な多層試料の形態を抽出することに成功した。
我々の結果は、複雑な構造の実用的な高分解能プローブの開発に繋がる可能性がある。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-12-25T21:22:25Z) - Experimental Multi-state Quantum Discrimination in the Frequency Domain
with Quantum Dot Light [40.96261204117952]
本研究では,8つの非直交状態間で最適な識別を行うために,時間多重化戦略を用いたプロトコルの実験的実現について述べる。
この実験は、カスタム設計のバルク光学分析装置と、ほぼ決定論的ソリッドステートソースによって生成される単一光子の上に構築された。
我々の研究は、より複雑な応用の道を切り開いて、高次元量子符号化および復号化操作への新しいアプローチを提供する。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-09-17T12:59:09Z) - Tunable photon-mediated interactions between spin-1 systems [68.8204255655161]
我々は、光子を媒介とする効果的なスピン-1系間の相互作用に、光遷移を持つマルチレベルエミッタを利用する方法を示す。
本結果は,空洞QEDおよび量子ナノフォトニクス装置で利用可能な量子シミュレーションツールボックスを拡張した。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-06-03T14:52:34Z) - Ultra-long photonic quantum walks via spin-orbit metasurfaces [52.77024349608834]
数百光モードの超長光子量子ウォークについて報告する。
このセットアップでは、最先端の実験をはるかに超えて、最大320の離散的なステップで量子ウォークを設計しました。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-03-28T19:37:08Z) - A quantum-enhanced wide-field phase imager [37.41181188499616]
空間偏極ハイパーアングルメントを用いて、走査操作を必要とせず、視野の広い領域で動作する超高感度位相像装置を提案する。
両屈折率および非複屈折率の位相試料を大面積で量子強調画像化し, 等価光子数で測定した場合の感度向上を図った。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-05-24T16:37:03Z) - Photonic Quantum Metrology [0.0]
本研究の目的は、量子資源を利用した未知のパラメータの推定である。
本稿では, この課題に対するフォトニック技術の応用, 特に位相推定に焦点をあてる。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-03-12T14:37:55Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト(すべての情報・翻訳含む)の品質を保証せず、本サイト(すべての情報・翻訳含む)を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。