論文の概要: Quantum illumination networks

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2406.17178v1
• Date: Mon, 24 Jun 2024 23:34:02 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-06-26 16:11:02.028247
• Title: Quantum illumination networks
• Title（参考訳）: 量子照明ネットワーク
• Authors: Xiaobin Zhao, Zheshen Zhang, Quntao Zhuang,
• Abstract要約: 本稿では,送信機アレイと単一受信機アンテナを設計することで,その限界を克服する量子照明ネットワークを提案する。 複数の送信機のおかげで、高い送信電力でも量子優位性が達成される。 パラメータ推定のシナリオを一般的な仮説テストのシナリオに一般化し、6デシベルの量子照明の利点をはるかに大きな全探索力で達成する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.40964539027092906
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/
• Abstract: Quantum illumination is an entanglement-based target detection protocol that provides quantum advantages despite the presence of entanglement-breaking noise. However, the advantage of traditional quantum illumination protocols is limited to impractical scenarios with low transmitted power and simple target configurations. In this work, we propose a quantum illumination network to overcome the limitations, via designing a transmitter array and a single receiver antenna. Thanks to multiple transmitters, quantum advantage is achieved even with a high total transmitted power. Moreover, for single-parameter estimation, the advantage of network over a single transmitter case increases with the number of transmitters before saturation. At the same time, complex target configurations with multiple unknown transmissivity or phase parameters can be resolved. Despite the interference of different returning signals at the single antenna and photon-loss due to multiple-access channel, we provide two types of measurement design, one based on parametric-amplification and one based on the correlation-to-displacement conversion (CtoD) to achieve a quantum advantage in estimating all unknown parameters. We also generalize the parameter estimation scenario to a general hypothesis testing scenario, where the six-decibel quantum illumination advantage is achieved at a much greater total probing power.
• Abstract（参考訳）: 量子照明は絡み合いに基づくターゲット検出プロトコルであり、絡み合いを破るノイズがあるにもかかわらず量子的優位性を提供する。 しかし、従来の量子照明プロトコルの利点は、低い送信電力と単純なターゲット構成を持つ非現実的なシナリオに限られる。 本研究では,送信機アレイと単一受信機アンテナを設計することで,限界を克服する量子照明ネットワークを提案する。 複数の送信機のおかげで、高い送信電力でも量子優位性が達成される。 さらに, 単一パラメータ推定では, 飽和前の送信機数の増加に伴い, 単一送信機に対するネットワークの優位性が増大する。 同時に、複数の未知の透過率や位相パラメータを持つ複雑なターゲット構成を解決できる。 単一アンテナにおける異なる戻り信号とマルチアクセスチャネルによる光子損失の干渉にもかかわらず、パラメトリック増幅と相関変位変換(CtoD)に基づく2種類の測定設計を行い、未知のパラメータを推定する量子的優位性を実現する。 また、パラメータ推定のシナリオを一般的な仮説テストのシナリオに一般化し、6デシベルの量子照明の利点をはるかに大きな全探索力で達成する。

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