論文の概要: Long-Range Entangled Quantum Noise Radar Over Order of Kilometer
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2406.10533v1
- Date: Sat, 15 Jun 2024 07:13:42 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-06-19 00:02:58.950699
- Title: Long-Range Entangled Quantum Noise Radar Over Order of Kilometer
- Title（参考訳）: キルメータの長射角量子ノイズレーダ
- Authors: H. Allahverdi, Ali Motazedifard,
- Abstract要約: 本稿では,量子2モード圧縮(QTMS)レーダーの最大検出範囲の明示的表現を導出した。
本稿では,QTMSレーダを閾値信号対雑音比の低減した従来のレーダとみなすことができることを示す。
都市部での小型無人航空機の認識に適した最大検出範囲が最大2kmのQTMSレーダを実装することが可能である。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
- Abstract: In this paper, for the first time to our knowledge, an explicit expression for the maximum detection range of an entangled quantum two-mode squeezed (QTMS) radar, in which a two-mode squeezed vacuum state of microwave electromagnetic fields is used, has been derived by considering both the quantum properties of the entangled microwave fields and radar parameters. By comparing this equation with that of traditional radars, we show that one can view a QTMS radar as a traditional radar with a reduced threshold signal-to-noise ratio. By discussing the current limitations, it has been shown that the critical parameter to achieve both simultaneous quantum advantage and substantial radar range is increasing the bandwidth of the generated output signal in the quantum entangled source. It has been demonstrated that, by considering the current feasible system parameters, it is possible to implement a QTMS radar with a maximum detection range of up to 2km, which is suitable for recognizing small unmanned aerial vehicles at urban distances. Moreover, based on the false alarm rate, we introduce two classes of early alarm and track QTMS radars. This approach can be generalized to other quantum radars with different types of quantum sources, such as electro-opto-mechanical sources, and may shed new light on investigating quantum radar systems for practical applications, such as far-distance ultrasensitive contactless vital sign detection and counter-Drone technology. Finally, we discuss potential outlooks to improve and develop quantum entangled radar systems to be practical from an engineering point of view.
- Abstract（参考訳）: 本稿では,マイクロ波の2モード圧縮真空状態を用いた量子2モード圧縮(QTMS)レーダの最大検出範囲の明示的表現を,その量子特性とレーダパラメータの両面から導出した。
この式を従来のレーダと比較することにより,QTMSレーダを閾値信号-雑音比の低減した従来のレーダとみなすことができることを示す。
現状の限界について議論することで、同時量子優位性と相当なレーダ範囲を同時に達成するための臨界パラメータが、量子絡み合ったソースで生成された出力信号の帯域幅を増大させることが示されている。
現在実現可能なシステムパラメータを考慮すれば,都市部における小型無人航空機の認識に適した最大検出距離2kmのQTMSレーダを実装可能であることが実証されている。
さらに、誤報率に基づいて、早期警報と追跡QTMSレーダの2つのクラスを導入する。
このアプローチは、電気オプトメカニカルソースなどの異なるタイプの量子源を持つ他の量子レーダーに一般化することができ、遠距離超感光性無接触バイタルサイン検出や反ドロン技術などの実用用途のために量子レーダシステムの研究に新たな光を当てる可能性がある。
最後に,工学的観点から現実的な量子絡み合ったレーダシステムの改良と開発に向けた展望について論じる。
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