面向数百像素光子数分辨探测器的优化探测器层析
量子物理
2023-11-22 v1
摘要
具有数百像素的光子数分辨探测器现已 readily available，而使用探测器层析对这些探测器进行表征的计算量很大。在此，我们提出一种改进的探测器层析模型，减少了需要优化的变量数量。为评估我们模型的有效性与准确性，我们使用期望最大化-熵算法重构了光学相干态与热态的光子数分布。我们的结果表明，重构态的保真度保持在 99% 以上，且二阶与三阶关联在平均光子数高达 100 时与理论值吻合良好。我们还研究了探测器层析所需的计算资源，发现相比标准探测器层析方法，我们的方法将求解时间减少了约一半，且所需内存资源是大量像素探测器层析的主要障碍。我们的结果表明，对于多达 340 像素的探测器，探测器层析在具有 1 TB RAM 的超级计算机上是可行的。
引用
@article{arxiv.2306.12622,
title = {Optimized detector tomography for photon-number resolving detectors with hundreds of pixels},
author = {Dong-Sheng Liu and Jia-Qi Wang and Chang-Ling Zou and Xi-Feng Ren and Guang-Can Guo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2306.12622},
year = {2023}
}