論文の概要: Quantum illumination using polarization-path entangled single photons
for low reflectivity object detection in noisy background
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2303.05218v2
- Date: Fri, 15 Sep 2023 18:32:02 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2023-09-20 00:41:40.200463
- Title: Quantum illumination using polarization-path entangled single photons
for low reflectivity object detection in noisy background
- Title（参考訳）: 低反射率物体検出のための偏光パス1光子を用いた量子照明
- Authors: K. Muhammed Shafi, A. Padhye, C. M. Chandrashekar
- Abstract要約: 偏光と経路自由度に絡み合った単光子を用いた量子照明の利点を示す。
これは、単一光子ベースの量子LiDARと量子イメージングの開発に直接関係する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.732919960807485
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Detecting object with low reflectivity embedded within a noisy background is
a challenging task. Quantum correlations between pairs of quantum states of
light, though are highly sensitive to background noise and losses, offer
advantages over traditional illumination methods. Instead of using correlated
photon pairs which are sensitive, we experimentally demonstrate the advantage
of using heralded single-photons entangled in polarization and path degree of
freedom for quantum illumination. In the study, the object of different
reflectivity is placed along the path of the signal in a variable thermal
background before taking the joint measurements and calculating the quantum
correlations. We show the significant advantage of using non-interferometric
measurements along the multiple paths for single photon to isolate the signal
from the background noise and outperform in detecting and ranging the low
reflectivity objects even when the signal-to-noise ratio is as low as 0.03.
Decrease in visibility of polarization along the signal path also results in
similar observations. This will have direct relevance to the development of
single-photon based quantum LiDAR and quantum imaging.
- Abstract（参考訳）: ノイズの多い背景の中に低反射率で物体を検出することは難しい課題である。
光の量子状態の対間の量子相関は、背景雑音や損失に非常に敏感であるが、従来の照明法よりも有利である。
感度の高い相関光子対を用いる代わりに、偏光と量子照明の自由度に絡み合ったヘラルド単光子を用いる利点を実験的に証明した。
この研究では、異なる反射率の物体は、結合測定を行い量子相関を計算する前に、可変温度背景における信号の経路に沿って置かれる。
信号対雑音比が0.03以下であっても、背景雑音から信号を分離し、低反射率オブジェクトを検出・レンジする上で、単光子に対する多重経路に沿って非干渉計測を用いることによる大きな利点を示す。
信号経路に沿った偏光の可視性の低下も同様の観察結果をもたらす。
これは単一光子ベースの量子ライダーや量子イメージングの開発に直接関係している。
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