波粒互补性作为量子态明确区分的最优极限

该研究团队在诱导相干干涉测量中建立了波粒二象性的直接操作诠释,通过将干涉可见度与无歧义量子态判别的最优性能相关联。在低增益的Zou-Wang-Mandel干涉仪中,两块SPDC晶体的闲频模作为非正交的晶体标记态,研究人员证明单光子可见度等于最优Ivanovic-Dieks-Peres(IDP)策略的最小不确定概率V=P_(I^opt),因此互补关系D²+V²=1表达的是测量最优性边界而非几何约束。研究结果表明:诱导相干中的波粒二象性不受干涉仪几何结构限制,而是取决于闲频模零误差判别中的测量最优性,这产生了可通过实验验证的推论——可区分度将超越仅从可见度推断的数值。针对存在热噪声的情况,该工作推导出可见度、保真度与最优判别间的层级关系V≤F(ρ_A,ρ_B)≤P_(I^opt)。这些发现从本质上将可区分度界定为测量受限量,并为基于判别增强的诱导相干成像与量子传感提供了理论依据。
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提交arXiv: 2025-11-28 04:20

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