論文の概要: Quantum-enhanced passive remote sensing
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2112.05455v1
- Date: Fri, 10 Dec 2021 11:14:33 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-04 22:53:01.258434
- Title: Quantum-enhanced passive remote sensing
- Title（参考訳）: 量子増幅型リモートセンシング
- Authors: Emre K\"ose, Gerardo Adesso and Daniel Braun
- Abstract要約: 我々は、表面の微視的電流の熱分布から始まり、この問題の完全な量子力学的解析を行う。
量子クラム・ラオ境界を飽和させる最適検出モードと測定スキームを導出する。
SMOSに匹敵するパラメータについて、空間分解能の20倍を超える量子化は、1つの測定値と1つの検出器で可能である。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.3222802562733786
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We investigate theoretically the ultimate resolution that can be achieved
with passive remote sensing in the microwave regime used e.g.~on board of
satellites observing Earth, such as the Soil Moisture and Ocean Salinity (SMOS)
mission. We give a fully quantum mechanical analysis of the problem, starting
from thermal distributions of microscopic currents on the surface to be imaged
that lead to a mixture of coherent states of the electromagnetic field which
are then measured with an array of receivers. We derive the optimal detection
modes and measurement schemes that allow one to saturate the quantum
Cram\'er-Rao bound for the chosen parameters that determine the distribution of
the microscopic currents. For parameters comparable to those of SMOS, a quantum
enhancement of the spatial resolution by more than a factor of 20 should be
possible with a single measurement and a single detector, and a resolution down
to the order of 1 meter and less than a 1/10 Kelvin for the theoretically
possible maximum number of measurements.
- Abstract（参考訳）: 例えば、土壌水分や海洋塩分濃度(smos)ミッションのような地球を観測する衛星のボード上で使用するマイクロ波領域において、受動的リモートセンシングによって達成できる究極の解決法を理論的に検討する。
表面の微視的電流の熱分布から始まり、電磁界のコヒーレントな状態が混合され、それを受信器の配列で測定する。
我々は、顕微鏡電流の分布を決定する選択されたパラメータに対して、量子Cram\'er-Rao境界を飽和させる最適検出モードと測定スキームを導出する。
smosに匹敵するパラメータに対しては、単一の測定と1つの検出器で20倍以上の空間分解能の量子化が可能で、理論的に可能な最大測定数の最大値に対して1m以下の分解能と1/10ケルビン未満の分解能が必要である。
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