波粒二象性椭圆及其在单光子成像中的应用

该研究团队提出了一个系统化框架来量化通用双路径干涉系统中相干性与波粒二象性之间的相互作用。分析揭示了一个闭合形式的二象性椭圆(DE)等式,该等式将可见度(传统波动性度量)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。将该框架拓展至未探测光子量子成像(QIUP)领域时 - 该技术中路径信息与光子干涉天然关联于空间物体重建 - 研究人员建立了成像二象性椭圆(IDE),直接将波粒二象性与物体透射率分布相关联。这种关系使得仅通过二象性测量即可实现物体表征,并对退相干和准直误差等实验缺陷保持鲁棒性。该成果推进了量子二象性的基础认知,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。

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