論文の概要: Revealing spoofing of quantum illumination using entanglement

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2410.08353v1
• Date: Thu, 10 Oct 2024 20:19:11 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-10-31 03:56:20.235630
• Title: Revealing spoofing of quantum illumination using entanglement
• Title（参考訳）: エンタングルメントを用いた量子照明のリベーリングスプーリング
• Authors: Jonathan N. Blakely, Shawn D. Pethel, Kenneth R. Stewart, Kurt Jacobs,
• Abstract要約: 我々は、スパウファーの存在を検知しようとする古典的レーダーオペレーターのシナリオを分析する。 ノイズや損失がない場合、直接検出はより忠実なスプーフを生成する傾向にある。 この結果から, 絡み合いはスプーフ検出のための量子レーダとして利用可能な新しい資源であることが示唆された。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/
• Abstract: Several quantum radar concepts have been proposed that exploit the entanglement found in two-mode squeezed vacuum states of the electromagnetic field, the most prominent being radar based on quantum illumination. Classical radars are sometimes required to distinguish between true echos of their transmitted signals and signals generated by interferors or spoofers. How vulnerable to spoofing is quantum illumination? We analyze the scenario of a radar operator trying to detect the presence of a classical spoofer employing a measure-and-prepare strategy against a quantum radar. We consider two spoofing strategies - (1) direct detection and number state preparation, and (2) heterodyne detection and coherent state preparation. In each case, the radar operator performs a hypothesis test to decide if received pulses are true returns or spoofs. Since the spoofer can not reproduce the entanglement with modes retained by the radar operator, both approaches to spoofing are to some extent detectable. We quantify the effectiveness of the spoof in terms of the fidelity between the real return and the spoof return, and the probability of error in spoof detection. We find that in the absence of noise and loss, direct detection tends to produce spoofs with greater fidelity, which are therefore harder to detect. Moreover, this advantage survives the introduction of noise and loss into the model. Our results suggest that entanglement is a novel resource available to quantum radar for detecting spoofing.
• Abstract（参考訳）: 電磁界の2モード圧縮真空状態にある絡み合いを利用するいくつかの量子レーダーの概念が提案されており、最も顕著なのは量子照明に基づくレーダーである。 古典的なレーダーは、送信された信号の真のエコーと干渉器やスパウファーによって生成された信号とを区別するために必要とされることがある。 量子照明がスプーフィングにどれほど脆弱か? 本研究では,従来のスパウファーの存在を検知しようとするレーダオペレーターのシナリオを,量子レーダに対する測度・前処理戦略を用いて分析する。 本研究では,(1)直接検出と数状態準備,(2)ヘテロダイン検出とコヒーレント状態準備の2つのスプーフィング戦略を検討する。 いずれの場合も、レーダオペレータは仮説テストを行い、受信したパルスが真のリターンかスプーフかを決定する。 スパウファーは、レーダー操作者が保持するモードで絡み合いを再現できないため、両方のスプーフィングへのアプローチはある程度検出可能である。 本研究では,スプーフ検出における実戻り値とスプーフ戻り値の忠実度と誤差の確率とで,スプーフの有効性を定量化する。 ノイズや損失がない場合、直接検出はより忠実なスプーフを生成する傾向にあり、そのため検出は困難である。 さらに、この利点はモデルへのノイズと損失の導入を乗り越える。 この結果から, 絡み合いはスプーフ検出のための量子レーダとして利用可能な新しい資源であることが示唆された。

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