波粒二象性椭圆及其在未探测光子量子成像中的应用

我们提出了一个系统框架，用于量化一般双路径干涉系统中相干性与波粒二象性之间的相互作用。我们的分析揭示了一个闭合形式的二象性椭圆（DE）等式，它将可见度（传统的波动性度量）和可预测性（粒子性度量）与相干度严格统一，为玻尔互补原理提供了完整的数学体现。将此框架扩展到未探测光子量子成像（QIUP），其中路径信息和光子干涉都与空间物体重建固有地关联，我们建立了一个成像二象性椭圆（IDE），将波粒二象性与物体的透射率轮廓直接联系起来。这一关系使得仅通过二象性测量即可进行物体表征，并且对退相干和失调等实验不完美性保持稳健。我们的结果推进了对量子二象性的基本理解，同时为优化相干驱动的量子技术（从成像到传感）提供了实用工具包。