論文の概要: Hyperentanglement-enhanced quantum illumination

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2011.07741v4
• Date: Tue, 25 May 2021 07:01:04 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-23 23:51:02.734645
• Title: Hyperentanglement-enhanced quantum illumination
• Title（参考訳）: ハイパーエンタングルメントエンハンス量子照明
• Authors: Ashwith Varadaraj Prabhu, Baladitya Suri, C.M. Chandrashekar
• Abstract要約: 量子照明では、アイドラーモードに絡み合った光の信号モードが、熱雑音で入浴した疑いのある物体に向けて送られる。 本稿では,2自由度で重畳されたプローブ状態を用いて,誤差確率の12dB性能向上を実現することを提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.7396274240172125
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: In quantum illumination, the signal mode of light, entangled with an idler mode, is dispatched towards a suspected object bathed in thermal noise and the returning mode, along with the stored idler mode, is measured to determine the presence or absence of the object. In this process, entanglement is destroyed but its benefits in the form of classical correlations and enlarged Hilbert space survive. Here, we propose the use of probe state hyperentangled in two degrees of freedom - polarization and frequency, to achieve a significant 12dB performance improvement in error probability exponent over the best known quantum illumination procedure in the low noise regime. We present a simple receiver model using four optical parametric amplifiers (OPA) that exploits hyperentanglement in the probe state to match the performance of the feed-forward sum-frequency generator (FF-SFG) receiver in the high noise regime. By replacing each OPA in the proposed model with a FF-SFG receiver, further 3dB improvement in the performance of a lone FF-SFG receiver can be seen.
• Abstract（参考訳）: 量子照明において、アイドラーモードに絡み合った光の信号モードを熱雑音で入浴した疑いのある物体に向けて送信し、記憶されたアイドラーモードとともに帰還モードを測定し、物体の存在の有無を判定する。 この過程において、絡み合いは破壊されるが、古典的相関や拡大ヒルベルト空間の形での利点は残る。 本稿では,低ノイズ領域における最もよく知られた量子照明法に対する誤差確率指数の12db性能向上を実現するために,偏波と周波数の2つの自由度で超エンタングルされたプローブ状態を用いることを提案する。 本研究では,4つの光パラメトリック増幅器(opa)を用いた簡易受信機モデルを提案し,高雑音域におけるフィードフォワードサム周波数発生器(ff-sfg)の性能に適合するプローブ状態のハイパーエンタングルを利用する。 提案モデルにおける各OPAをFF-SFG受信機に置き換えることで、単独のFF-SFG受信機の性能をさらに3dB向上させることができる。

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