让每个光子都不浪费:低光子速率下无分箱处理的闪烁量子发射体动力学的量子多谱方法
量子物理
2024-06-12 v3
摘要
量子发射体的闪烁统计及其对应马尔可夫模型在高分辨率生物样品显微术、纳米光电子学及诸多科学与工程领域中起着重要作用。现有分析闪烁统计的方法(如全计数统计或Viterbi算法)在低光子速率下失效。我们提出一种评估方案,既无需最小光子通量,也免除了通常限制测量带宽的光子事件分箱处理。我们的方法基于测量记录的高阶谱,并在近期提出的连续量子测量理论中的量子多谱方法内对其建模。借此,我们能在比标准实验低1000倍、比全计数统计方案低20倍的光照水平下确定半导体量子点的开、关切换速率。从而建立了一种非常强大的高带宽单光子隐马尔可夫模型参数学习方法,可应用于众多科学领域。
引用
@article{arxiv.2310.10464,
title = {Making Every Photon Count: A Quantum Polyspectra Approach to the Dynamics of Blinking Quantum Emitters at Low Photon Rates Without Binning},
author = {M. Sifft and A. Kurzmann and J. Kerski and R. Schott and A. Ludwig and A. D. Wieck and A. Lorke and M. Geller and D. Hägele},
journal= {arXiv preprint arXiv:2310.10464},
year = {2024}
}