量化光学显微镜中分辨紧密排列、非相互作用、同时发射的偶极源的经典与量子极限

近期理论与实验研究表明,用于估计两个光学点源间距的量子Fisher信息在微小间距下仍保持有限值,这为同步发光光源的超分辨成像开辟了新途径。然而迄今为止,大多数研究默认采用标量近似法,该方法并不适用于高数值孔径显微成像场景。本研究运用参数估计理论,以单分子光学信标常用的双偶极子发射体模型为对象,探究了两种极限情况下的间距估计问题:一种是发射体取向固定且相同的情况,另一种是两个偶极子在测量过程中自由采样所有取向空间的情况。研究团队通过量子Fisher信息与经典Fisher信息的变体及克拉美-罗界定量分析了精度极限。在所有案例中,发射光的矢量特性使分析复杂化,但若采用方位角-径向偏振基对收集光进行适当滤波,此前提出的通过图像反转干涉测量法达到量子Fisher信息饱和值的方案仍可实现。
作者所在地: VIP可见
作者单位: VIP可见
页数/图表: 登录可见
提交arXiv: 2025-12-11 18:20

量科快讯