物理：回折測定による状態混合体の再構成

コヒーレント回折イメージングは、その名前に反映されているように、回折強度のみから高解像度の画像を再構成する際に高いコヒーレンスに依存していて、画像を形成するレンズを必要としない。完全にコヒーレントな光は、単一の純粋状態によって適切に記述できる。それでも、部分コヒーレンスと不完全な検出を説明せねばならない場合も多く、統計光学や状態の重ね合わせが必要となる。さらに、試料のダイナミクス自体が実験対象となることも増えている。本論文では、低階数の混合状態として記述できる回折イメージング系の特性を評価する一般的な解析的方法を示す。実験データとシミュレーション結果を使って、この再構成手法によって、さまざまなデコヒーレンス源がどのようにして定量的に補償され特性評価されるかが示された。タイコグラフィーに基づくと、この手続きは量子状態トモグラフィーと密接に関係し、高分解能顕微鏡法、波動センシング、揺らぎ測定に等しく適用できる。その結果、タイコグラフィーにおける最も厳しい実験条件のいくつかは緩和でき、イメージングアーチファクト(画像処理中に発生する偽の画像)への感受性が低下する。さらに、この方法から試料内部の混合状態の高分解能画像が得られ、これらの状態には、量子混合体や、振動、スイッチング、定常流などの高速の定常確率過程が含まれる。

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