論文の概要: Quantum enhanced beam tracking surpassing the Heisenberg uncertainty limit

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2501.14104v1
• Date: Thu, 23 Jan 2025 21:30:25 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-01-27 14:56:03.782981
• Title: Quantum enhanced beam tracking surpassing the Heisenberg uncertainty limit
• Title（参考訳）: ハイゼンベルクの不確実性限界を超える量子化ビーム追跡
• Authors: Yingwen Zhang, Duncan England, Noah Lupu-Gladstein, Frederic Bouchard, Guillaume Thekkadath, Philip J. Bustard, Ebrahim Karimi, Benjamin Sussman,
• Abstract要約: 量子絡み合いを利用して、ハイゼンベルクの不確実性限界を超えるビーム追跡精度を達成することができる。 単一光子レベルでは、ほぼリアルタイムにビームトラッキング機能を実現することが可能である。 この技術は、背景の影響に対して高い弾力性を示し、破壊的なビームを受ける場合でも追跡精度は無視できる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License:
• Abstract: Determining a beam's full trajectory requires tracking both its position and momentum (angular) information. However, the product of position and momentum uncertainty in a simultaneous measurement of the two parameters is bound by the Heisenberg uncertainty limit (HUL). In this work, we present a proof-of-principle demonstration of a quantum-enhanced beam tracking technique, leveraging the inherent position and momentum entanglement between photons produced via spontaneous parametric down-conversion (SPDC). We show that quantum entanglement can be exploited to achieve a beam tracking accuracy beyond the HUL in a simultaneous measurement. Moreover, with existing detection technologies, it is already possible to achieve near real-time beam tracking capabilities at the single-photon level. The technique also exhibits high resilience to background influences, with negligible reduction in tracking accuracy even when subjected to a disruptive beam that is significantly brighter than SPDC.
• Abstract（参考訳）: ビームの全軌道を決定するには、その位置と運動量(角)情報の両方を追跡する必要がある。 しかし、2つのパラメータの同時測定における位置と運動量の不確かさの積は、ハイゼンベルクの不確かさ限界(HUL)によって制限される。 本研究では,自然パラメトリックダウンコンバージョン(SPDC)を用いて生成した光子間の固有位置と運動量絡み合いを利用して,量子増幅ビームトラッキング技術の実証実験を行う。 同時測定において,HULを超えるビーム追跡精度を実現するために,量子絡み合いを利用することができることを示す。 さらに、既存の検出技術により、単一光子レベルでほぼリアルタイムにビームトラッキング機能を実現することができる。 この技術はまた、SPDCよりもかなり明るい破壊ビームを被った場合でも、追跡精度を無視できるほど低下させることなく、背景の影響に対する高いレジリエンスを示す。

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