論文の概要: Quantum Frequency Combs with Path Identity for Quantum Remote Sensing
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2410.07044v1
- Date: Wed, 9 Oct 2024 16:34:41 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-10-31 22:57:18.157312
- Title: Quantum Frequency Combs with Path Identity for Quantum Remote Sensing
- Title（参考訳）: 量子リモートセンシングのためのパスアイデンティティを持つ量子周波数コム
- Authors: D. A. R. Dalvit, T. J. Volkoff, Y. -S. Choi, A. K. Azad, H. -T. Chen, P. W. Milonni,
- Abstract要約: 光子は、リモートセンシングのための量子プローブとして明らかな選択である。
既存のスキームは主に量子照明フレームワークに基づいており、最初の絡み合ったペアの単一の光子を格納するために量子メモリを必要とする。
本稿では,これらの課題に対処する新しい量子センシングフレームワークを提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Quantum sensing promises to revolutionize sensing applications by employing quantum states of light or matter as sensing probes. Photons are the clear choice as quantum probes for remote sensing because they can travel to and interact with a distant target. Existing schemes are mainly based on the quantum illumination framework, which requires a quantum memory to store a single photon of an initially entangled pair until its twin reflects off a target and returns for final correlation measurements. Existing demonstrations are limited to tabletop experiments, and expanding the sensing range faces various roadblocks, including long-time quantum storage and photon loss and noise when transmitting quantum signals over long distances. We propose a novel quantum sensing framework that addresses these challenges using quantum frequency combs with path identity for remote sensing of signatures (``qCOMBPASS"). The combination of one key quantum phenomenon and two quantum resources, namely quantum induced coherence by path identity, quantum frequency combs, and two-mode squeezed light, allows for quantum remote sensing without requiring a quantum memory. The proposed scheme is akin to a quantum radar based on entangled frequency comb pairs that uses path identity to detect/range/sense a remote target of interest by measuring pulses of one comb in the pair that never flew to target, but that contains target information ``teleported" by quantum-induced coherence from the other comb in the pair that did fly to target but is not detected.
- Abstract（参考訳）: 量子センシングは、センサープローブとして光や物質の量子状態を利用することによって、センシングアプリケーションに革命をもたらすことを約束する。
光子は、リモートセンシングのための量子プローブとして明らかな選択である。
既存のスキームは主に量子照明フレームワークに基づいており、量子メモリは、ツインがターゲットを反射して最終的な相関測定を行うまで、最初の絡み合ったペアの1つの光子を保存する必要がある。
既存の実証はテーブルトップ実験に限られており、長距離量子ストレージや光子損失、長距離で量子信号を伝送する際のノイズなど様々な障害に直面している。
本稿では、これらの課題に対処する新しい量子センシングフレームワークを提案する。このフレームワークは、1つの鍵量子現象と2つの量子リソース、すなわち、経路アイデンティティによる量子誘導コヒーレンス、量子周波数コム、および2モード圧縮光の組み合わせにより、量子メモリを必要とせずに量子リモートセンシングが可能となる。提案手法は、経路アイデンティティを用いて、ターゲットに到達しないペア内の1つのコムのパルスを計測して、関心の標的を検知・レンジする量子レーダーに類似している。
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