論文の概要: Quantum illumination with a light absorbing target

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2111.01069v1
• Date: Mon, 1 Nov 2021 16:30:08 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-09 17:00:28.318466
• Title: Quantum illumination with a light absorbing target
• Title（参考訳）: 光吸収ターゲットを用いた量子照明
• Authors: Rivu Gupta, Saptarshi Roy, Tamoghna Das, Aditi Sen De
• Abstract要約: 本稿では、目標を特性でモデル化し、量子領域における検出可能性を探る光学装置を提案する。 アイドラーフリーのセットアップでは、QIのコヒーレント状態を使用し、2モード圧縮真空(TMSV)状態がシグナ-イドラー方式で使用される。 両症例とも,吸収量の増加に伴うCB低下による検出効率の向上が報告された。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: In a quantum illumination (QI) protocol, the task is to detect the presence of the target which is typically modelled by a partially reflecting beam splitter. We analyze the performance of QI when the target absorbs part of the light that falls on it, thereby making the scenario more realistic. We present an optical setup that models a target with these characteristics and explore its detectability in the quantum domain in terms of the Chernoff bound (CB). For an idler-free setup, we use the coherent state for QI while the two mode squeezed vacuum (TMSV) state is employed in the signal-idler scheme. In both the cases, we report an absorption-induced enhancement of the detection efficiency indicated by a lowering of CB with increasing amounts of absorption. Interestingly, we show that in the presence of absorption, a more intense thermal background can lead to target detection with enhanced efficiency. Moreover, we observe that the quantum advantage persists even for finite amounts of absorption. However, we find that the quantum advantage offered by TMSV decreases monotonically with absorption, and becomes vanishingly small in the high absorption regime. We also demonstrate the optimality of both the coherent and the TMSV states in their respective setups (idler-free and signal-idler) in the limit of low reflectivity and absorption.
• Abstract（参考訳）: 量子照明(QI)プロトコルでは、通常は部分的に反射するビームスプリッターによってモデル化されるターゲットの存在を検出する。 我々は、目標が落下する光の一部を吸収した場合のqiの性能を分析し、シナリオをより現実的なものにする。 本稿では,これらの特徴を持つ対象をモデル化し,チャーノフ境界(CB)の観点から量子領域における検出可能性を検討する。 アイドラーフリーのセットアップでは、QIのコヒーレント状態を使用し、2モード圧縮真空(TMSV)状態がシグナ-イドラー方式で使用される。 いずれの場合においても,吸収量の増加とともにcbの低下により検出効率が向上したことを報告する。 興味深いことに,吸収の存在下では,より熱的背景が高効率でターゲット検出に繋がる可能性がある。 さらに, 有限吸収量においても量子アドバンテージは持続することを示した。 しかし, tmsv が提供する量子アドバンテージは, 吸収によって単調に減少し, 高吸収下では消滅的に小さくなることがわかった。 また,コヒーレント状態とTMSV状態の両方の最適性(イドラーフリー,信号イドラー)を低い反射率と吸収の限界で示す。

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