全息术的射线光学方法

从复数场振幅测量中重建其相位,是显微成像和超冷原子物理领域一个具有广泛应用价值的关键问题。尤其对于光学镊子阵列中囚禁原子所需的激光束整形,以及中性原子量子计算机上实现高保真度纠缠门操作,获得该问题的高效精确解至关重要。现有方法因“涡旋形成”现象而难以收敛至最优解。该研究团队提出了一种基于最优传输理论的高效优化算法,该方法完全规避了相位涡旋的产生,在精度与效率方面均实现了当前最优解决方案。研究还揭示了最优传输方案与未知复数场维格纳分布的几何光学极限之间的深刻理论关联,证实该方法可用于重构任意未知二次相位系统的相空间变换。最后,该工作在现代量子学习框架下重新诠释了这一问题。所开发的技术不仅提供了直观的理论见解,更为相位重建和激光束整形领域的前沿发展提供了实用工具。

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