論文の概要: Quantum resolution limit of long-baseline imaging using distributed entanglement
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2406.16789v1
- Date: Mon, 24 Jun 2024 16:50:10 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-06-25 13:55:51.397300
- Title: Quantum resolution limit of long-baseline imaging using distributed entanglement
- Title（参考訳）: 分散エンタングルメントを用いた長基準画像の量子分解能限界
- Authors: Isack Padilla, Aqil Sajjad, Babak N. Saif, Saikat Guha,
- Abstract要約: それぞれの望遠鏡で空間モードソートを行う受信機は、望遠鏡から収集した光に作用する最も一般的なマルチモード干渉計を模倣することができる。
我々は、この絡み合い支援戦略が、何個もの望遠鏡を含む複雑な定量的イメージングタスクの量子制限精度を達成するためにどのように使用できるかについて論じる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.6849746341453253
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: It has been shown that shared entanglement between two telescope sites can in principle be used to localize a point source by mimicking the standard phase-scanning interferometer, but without physically bringing the light from the distant telescopes together. In this paper, we show that a receiver that employs spatial-mode sorting at each telescope site, combined with pre-shared entanglement and local quantum operations can be used to mimic the most general multimode interferometer acting on light collected from the telescopes. As an example application to a quantitative passive-imaging problem, we show that the quantum-limited precision of estimating the angular separation between two stars can be attained by an instantiation of the aforesaid entanglement based receiver. We discuss how this entanglement assisted strategy can be used to achieve the quantum-limited precision of any complex quantitative imaging task involving any number of telescopes. We provide a blueprint of this general receiver that involves quantum transduction of starlight into quantum memory banks and spatial mode sorters deployed at each telescope site, and measurements that include optical detection as well as qubit gates and measurements on the quantum memories. We discuss the relative contributions of local mode sorting at telescope sites vis-a-vis distributed entanglement-assisted interferometry, to the overall quantum-limited information about the scene, based on the ratio of the baseline distance to the individual telescope diameter.
- Abstract（参考訳）: 2つの望遠鏡サイト間の共通絡み合いは、標準位相走査干渉計を模倣して点源の定位に利用できるが、遠方の望遠鏡から光を物理的に集めることができないことが示されている。
本稿では,各望遠鏡で空間モードソートを行う受信機と,事前に共有された絡み合いと局所量子演算を組み合わせることで,望遠鏡から収集した光に作用する最も一般的なマルチモード干渉計を模倣することができることを示す。
定量的な受動イメージング問題への一例として、2つの恒星間の角分離を推定する量子制限精度が、前述のエンタングルメントに基づく受信機のインスタンス化によって達成可能であることを示す。
我々は、この絡み合い支援戦略が、何個もの望遠鏡を含む複雑な定量的イメージングタスクの量子制限精度を達成するためにどのように使用できるかについて論じる。
この一般的な受信機の青写真は、各望遠鏡に展開された量子メモリバンクや空間モードソーターへの星光の量子的変換と、量子メモリ上の量子ビットゲートや測定を含む光学的検出を含む計測である。
本稿では,各望遠鏡の直径に対する基準線距離の比に基づいて,望遠鏡の局部モードソートを行う場合の局所モードソートと,そのシーンに関する全体的な量子制限情報との相対的な寄与について論じる。
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