論文の概要: Bi-frequency illumination: a quantum-enhanced protocol
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2010.15097v3
- Date: Sun, 13 Nov 2022 12:29:36 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-27 06:13:28.267195
- Title: Bi-frequency illumination: a quantum-enhanced protocol
- Title（参考訳）: バイ周波数照明:量子化プロトコル
- Authors: Mateo Casariego, Yasser Omar, and Mikel Sanz
- Abstract要約: プローブの周波数に対する対象物体の応答を測定するための量子拡張型アイドラーフリーセンシングプロトコルを提案する。
この研究は、レーダーと医療画像の両方、特にマイクロ波領域における応用への道を開く。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/
- Abstract: Quantum-enhanced, idler-free sensing protocol to measure the response of a
target object to the frequency of a probe in a noisy and lossy scenario is
proposed. In this protocol, a target with frequency-dependent reflectivity
embedded in a thermal bath is considered. The aim is to estimate the parameter
$\lambda = \eta(\omega_2)-\eta(\omega_1)$, since it contains relevant
information for different problems. For this, a bi-frequency quantum state is
employed as the resource, since it is necessary to capture the relevant
information about the parameter. Computing the quantum Fisher information $H$
relative to the parameter $\lambda$ in an assumed neighborhood of $\lambda \sim
0$ for a two-mode squeezed state ($H_Q$), and a coherent state ($H_C$), a
quantum enhancement is shown in the estimation of $\lambda$. This quantum
enhancement grows with the mean reflectivity of the probed object, and is
noise-resilient. Explicit formulas are derived for the optimal observables, and
an experimental scheme based on elementary quantum optical transformations is
proposed. Furthermore, this work opens the way to applications in both radar
and medical imaging, in particular in the microwave domain.
- Abstract（参考訳）: ノイズと損失の少ないシナリオにおいて、プローブの周波数に対する対象物体の応答を測定するための量子拡張型アイドラーフリーセンシングプロトコルを提案する。
本プロトコルでは、熱浴内に周波数依存反射率を有するターゲットを考察する。
その目的は、異なる問題に関連する情報を含んでいるため、パラメータ$\lambda = \eta(\omega_2)-\eta(\omega_1)$を推定することである。
このため、パラメータに関する関連する情報をキャプチャする必要があるため、バイ周波数の量子状態がリソースとして用いられる。
2モードの圧縮状態(h_q$)とコヒーレント状態(h_c$)に対して$\lambda \sim 0$と仮定された近傍で、パラメータ$\lambda$に対する量子フィッシャー情報$h$を計算すると、$\lambda$の見積もりで量子拡張が示される。
この量子強化は、プローブ対象の平均反射率とともに増大し、ノイズ耐性を持つ。
最適観測値に対して明示的な式が導出され、基本量子光学変換に基づく実験的スキームが提案される。
さらに、この研究はレーダーと医療画像の両方、特にマイクロ波領域における応用への道を開く。
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