基于空间模式解复用抑制光源分离估计中的噪声
量子物理
2024-07-23 v2 光学
摘要
空间模式解复用已被证明是估计不规则源分离的有效工具,使灵敏度远超瑞利极限。然而,在测量噪声的存在下,这种技术带来的超分辨率会迅速恶化。从形式上看,这可以从称为所谓瑞利诅咒的直接成像效应来理解,该效应在理想的空间模式解复用情况下不存在,但在嘈杂场景下重新出现。本文我们发展了一套形式化的程序以抑制噪声的破坏性作用,提出一种有效的纠错程序。对于由创建和湮灭算子多项式生成的随机单位信道噪声模型,我们演示了通过重复空间模式解复用器并在其之间插入一组旋转,以在大量重复和小噪声强度的极限下实现完美的噪声解耦。对于特定的位移噪声情况,我们的解决方案更为简化:通过使用解复用器两次,并在其之间插入奇偶算子,给定噪声配置在第一步和第二步之间保持固定,即可实现完美的解耦。这使得我们能够恢复由位移算子生成的特定噪声类的超分辨率。此外,对于这两步之间的强噪声相关性,我们的协议提供了 improved 的测量分辨率。
引用
@article{arxiv.2407.01995,
title = {Suppression of noise in separation estimation of optical sources with spatial-mode demultiplexing},
author = {Fattah Sakuldee and Łukasz Rudnicki},
journal= {arXiv preprint arXiv:2407.01995},
year = {2024}
}