論文の概要: Quantum-assisted Distortion-free audio signal sensing

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2111.04100v2
• Date: Wed, 10 Nov 2021 19:18:52 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-08 22:22:43.308929
• Title: Quantum-assisted Distortion-free audio signal sensing
• Title（参考訳）: 量子支援型歪みなし音声信号センサ
• Authors: Chen Zhang, Durga Dasari, Matthias Widmann, Jonas Meinel, Vadim Vorobyov, Polina Kapitanova, Elizaveta Nenasheva, Kazuo Nakamura, Hitoshi Sumiya, Shinobu Onoda, Junichi Isoya, J\"org Wrachtrup
• Abstract要約: 量子支援型歪みのない音声信号(メロディ,音声)を高忠実度で検出する。 この方法では、電気通信への応用に向けた量子センサーの地平を広げることができる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.530512865260924
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Quantum sensors are keeping the cutting-edge sensitivities in metrology. However, for high-sensitive measurements of arbitrary signals, limitations in linear dynamic range could introduce distortions when sensing the frequency, magnitude and phase of unknown signals. Here, we overcome these limitations with advanced sensing protocol that combines quantum phase-sensitive detection with heterodyne readout. We present theoretical and experimental investigations using nitrogen-vacancy centers in diamond, showing the ability to sense radio signals with a 98 dB linear dynamic range, a 31 pT/Hz$^{1/2}$ sensitivity, and arbitrary frequency resolution. Further, we perform the quantum-assisted distortion-free audio signal (melody, speech) sensing with high fidelity. The methods developed here could broaden the horizon for quantum sensors towards applications in telecommunication, where high-fidelity and low-distortion at multiple frequency bands within small sensing volumes are required.
• Abstract（参考訳）: 量子センサーは、メトロロジーにおける最先端の感度を維持している。 しかし、任意の信号の高感度測定では、線形ダイナミックレンジの制限は未知信号の周波数、大きさ、位相を感知する際に歪みをもたらす可能性がある。 ここでは,量子位相検出とヘテロダイン読み出しを組み合わせた高度なセンシングプロトコルによって,これらの限界を克服する。 本研究では, ダイヤモンド中の窒素空孔中心を用いた理論的, 実験的研究を行い, 98dB線動域, 31pT/Hz$^{1/2}の感度, 任意の周波数分解能を有する電波信号を検出できることを示した。 さらに、量子アシスト型歪みのない音声信号(メロディ、音声)を高忠実度で検出する。 ここで開発された手法は、小型のセンシングボリューム内の複数の周波数帯域で高忠実で低歪みの電子通信への応用に向けて、量子センサの地平を広げることができる。

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