論文の概要: Quantum-enhanced Doppler lidar
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2203.16424v2
- Date: Tue, 20 Dec 2022 14:46:58 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-20 07:06:29.579967
- Title: Quantum-enhanced Doppler lidar
- Title（参考訳）: 量子増幅ドップラーライダー
- Authors: Maximilian Reichert, Roberto Di Candia, Moe Z. Win, Mikel Sanz
- Abstract要約: ターゲットの放射速度を推定する量子エンハンスライダーシステムを提案する。
本研究では,物体の速度推定において,量子資源が精度の向上をもたらすことを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 13.480250801831525
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We propose a quantum-enhanced lidar system to estimate a target's radial
velocity which employs squeezed and frequency entangled signal and idler beams.
We compare its performance against a classical protocol using a coherent state
with the same pulse duration and energy, showing that quantum resources provide
a precision enhancement in the estimation of the velocity of the object. We
identify three distinct parameter regimes characterized by the amount of
squeezing and frequency entanglement. In two of them, a quantum advantage
exceeding the standard quantum limit is achieved assuming no photon losses.
Additionally, we show that an optimal measurement to attain these results in
the lossless case is frequency-resolved photon counting. Finally, we consider
the effect of photon losses for the high-squeezing regime, which leads to a
constant factor quantum advantage higher than $3$ dB in the variance of the
estimator, given a roundtrip lidar-to-target-to-lidar transmissivity larger
than $50\%$.
- Abstract（参考訳）: 本研究では,圧縮および周波数絡み込み信号とアイドラービームを用いたターゲットの放射速度を推定する量子エンハンシングlidarシステムを提案する。
その性能を、同じパルス持続時間とエネルギーを持つコヒーレント状態を用いた古典的なプロトコルと比較し、量子リソースが物体の速度の推定精度を向上させることを示した。
スクイーズ量と周波数絡み合いを特徴とする3つのパラメータレジームを同定した。
2つのうち、標準量子限界を超える量子長所は光子損失を仮定して達成される。
さらに、損失のないケースにおいてこれらの結果を達成するための最適な測定は周波数分解光子計数であることを示す。
最後に,光子損失の影響について考察し,この結果から推定器の分散度が3ドル/dBを超える定数係数の量子的優位性が50ドル/%以上のラウンドトリップライダー対目標対ライダーの透過率に作用することを示した。
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