論文の概要: Entanglement-Enhanced Neyman-Pearson Target Detection

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2410.07544v1
• Date: Thu, 10 Oct 2024 02:33:58 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-10-31 16:26:23.059372
• Title: Entanglement-Enhanced Neyman-Pearson Target Detection
• Title（参考訳）: 絡み合いを増強したNeyman-Pearsonターゲット検出
• Authors: William Ward, Abdulkarim Hariri, Zheshen Zhang,
• Abstract要約: 量子照明は、絡み込み破壊環境で動作しているにもかかわらず、絡み合いを許容するターゲット検出の強化を提供する。 既存のQI実験では、検出前に標的が存在または欠落する確率が等しく高いと仮定してベイズ的アプローチを用いている。 我々は、QIのメリットの図形として、等しくターゲット不在または存在を目標とするエラー確率の代わりに、Neyman-alarm基準を採用する。
• 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 illumination (QI) provides entanglement-enabled target-detection enhancement, despite operating in an entanglement-breaking environment. Existing experimental studies of QI have utilized a Bayesian approach, assuming that the target is equally likely to be present or absent before detection, to demonstrate an advantage over classical target detection. However, such a premise breaks down in practical operational scenarios in which the prior probability is unknown, thereby hindering QI's applicability to real-world target-detection scenarios. In this work, we adopt the Neyman-Pearson criterion in lieu of the error probability for equally likely target absence or presence as our figure of merit for QI. We demonstrate an unconditional quantum advantage over the optimal classical-illumination protocol as benchmarked by the receiver operating characteristic, which examines detection probability versus false-alarm probability without resorting to known prior probabilities. Our work represents a critical advancement in adapting quantum-enhanced sensing to practical operational settings.
• Abstract（参考訳）: 量子照明(QI)は、絡み込み破壊環境で動作しているにもかかわらず、絡み合いを許容する目標検出の強化を提供する。 既存のQI実験では、古典的目標検出に対する優位性を示すために、検出前に標的が存在または欠落する可能性が等しくあると仮定して、ベイズ的アプローチを用いている。 しかし、そのような前提は、事前の確率が不明な実際の運用シナリオにおいて破られ、QIが現実世界の目標検出シナリオに適用可能であることを妨げている。 本研究では,QIの有益性の指標として,ほぼ同程度の目標不在や存在を目標とする誤り確率の代わりに,ネイマン・ピアソン基準を採用する。 本稿では,既知の確率に頼らずに検出確率と偽アラーム確率を比較検討する受信機動作特性によってベンチマークされた,最適古典照度プロトコルに対する非条件量子優位性を実証する。 我々の研究は、量子化センシングを実用的な運用環境に適応させる上で、重要な進歩を示している。

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