論文の概要: Quantum enhanced radio detection and ranging with solid spins

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2303.01113v1
• Date: Thu, 2 Mar 2023 09:52:16 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-03 15:05:27.895226
• Title: Quantum enhanced radio detection and ranging with solid spins
• Title（参考訳）: 固体スピンを用いた量子増強ラジオ検出とレンジ
• Authors: Xiang-Dong Chen and En-Hui Wang and Long-Kun Shan and Shao-Chun Zhang and Ce Feng and Yu Zheng and Yang Dong and Guang-Can Guo and Fang-Wen Sun
• Abstract要約: 固体スピンを用いた量子増強ラジオ検出と測位を実証する。 RF磁気感度は、ナノスケール量子センシングとRFフォーカスに基づいて、3次から21$pT/sqrtHz$に改善される。 結果は、量子強化レーダーと固体スピンとの通信を探索する道を開く。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 10.001277862275543
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: The accurate radio frequency (RF) ranging and localizing of objects has benefited the researches including autonomous driving, the Internet of Things, and manufacturing. Quantum receivers have been proposed to detect the radio signal with ability that can outperform conventional measurement. As one of the most promising candidates, solid spin shows superior robustness, high spatial resolution and miniaturization. However, challenges arise from the moderate response to a high frequency RF signal. Here, by exploiting the coherent interaction between quantum sensor and RF field, we demonstrate quantum enhanced radio detection and ranging. The RF magnetic sensitivity is improved by three orders to 21 $pT/\sqrt{Hz}$, based on nanoscale quantum sensing and RF focusing. Further enhancing the response of spins to the target's position through multi-photon excitation, a ranging accuracy of 16 $\mu m$ is realized with a GHz RF signal. The results pave the way for exploring quantum enhanced radar and communications with solid spins.
• Abstract（参考訳）: 物体の正確な電波周波数範囲と位置決めは、自律走行、モノのインターネット、製造などの研究の恩恵を受けている。 量子受信機は、従来の測定値を上回る能力を持つ無線信号を検出するために提案されている。 最も有望な候補の一つとして、固体スピンは優れた強靭性、高空間分解能、小型化を示す。 しかし、高周波RF信号に対する適度な応答から問題が発生する。 ここでは、量子センサとrfフィールドのコヒーレントな相互作用を利用して、量子強化された電波検出と範囲を示す。 RF磁気感度は、ナノスケール量子センシングとRF集束に基づいて、3次で21$pT/\sqrt{Hz}$に改善される。 マルチ光子励起によりターゲット位置へのスピンの応答がさらに高められ、16$\mu m$のレンジ精度がGHz RF信号で実現される。 その結果、量子強化レーダーと固体スピンとの通信を探索する道を開いた。

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