量子科技中心_量科网

一个多世纪以来，衍射极限一直定义着无源光学成像系统所能达到的分辨率。尽管通过对图像进行经典数据处理可以获得一定程度的分辨率提升，但这种提升受到光量子特性所产生噪声的限制。要最小化这种噪声的影响，就需要对光学成像进行量子处理。通过将成像问题重新表述为量子测量与估计问题，就有可能识别出能够恢复此前被认为无法获取的空间信息的最优探测策略。本综述总结了支撑这一发展的理论框架，涵盖从量子克拉美-罗界和切尔诺夫界的推导，到实现这些边界的接收器（例如基于空间模式解复用的接收器）的构建。研究人员展示了这些方法如何在亚瑞利非相干光源的分类、定位和成像中超越传统成像。随后，研究团队讨论了这些方法在多参数和部分相干场景中的扩展，并强调了估计任务与判别任务之间的内在联系。最后，该工作综述了近期逼近量子极限分辨率的实验演示，并概述了其在显微镜、天文学和光学传感领域的新兴应用。