論文の概要: Quantum-enabled optical large-baseline interferometry: applications, protocols and feasibility

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2505.04765v1
• Date: Wed, 07 May 2025 19:43:11 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-05-09 21:43:49.655675
• Title: Quantum-enabled optical large-baseline interferometry: applications, protocols and feasibility
• Title（参考訳）: 量子可視光大ベースライン干渉計--応用・プロトコル・実現可能性
• Authors: Zixin Huang, Oleg Titov, Mikolaj K. Schmidt, Benjamin Pope, Gavin K. Brennen, Daniel Oi, Pieter Kok,
• Abstract要約: 光学超長基線干渉計は、天文学的な画像と精密な測定の両方において、前例のない角分解能の可能性を秘めている。 量子対応VLBIの最近の進歩は、絡み合い支援プロトコル、量子メモリストレージ、非局所計測技術による課題に対処することを目的としている。 これらの技術がどのようにジオデシーに拡張されるのか、具体的には地球の自転のモニタリングについて検討する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Optical Very Long Baseline Interferometry (VLBI) offers the potential for unprecedented angular resolution in both astronomical imaging and precision measurements. Classical approaches, however, face significant limitations due to photon loss, background noise, and the requirements for dynamical delay lines over large distances. This document surveys recent developments in quantum-enabled VLBI, which aim to address these challenges using entanglement-assisted protocols, quantum memory storage, and nonlocal measurement techniques. While its application to astronomy is well known, we also examine how these techniques may be extended to geodesy -- specifically, the monitoring of Earth's rotation. Particular attention is given to quantum-enhanced telescope architectures, including repeater-based long baseline interferometry and quantum error-corrected encoding schemes, which offer a pathway toward high-fidelity optical VLBI. To aid the discussion, we also compare specifications for key enabling technologies to current state-of-the-art experimental components, including switching rates, gate times, entanglement distribution rates, and memory lifetimes. By integrating quantum technologies, future interferometric networks may achieve diffraction-limited imaging at optical and near-infrared wavelengths, surpassing the constraints of classical techniques and enabling new precision tests of astrophysical and fundamental physics phenomena.
• Abstract（参考訳）: 光学超長基線干渉計(VLBI)は、天文学的画像と精密測定の両方において、前例のない角分解能の可能性を秘めている。 しかし古典的なアプローチは、光子損失、バックグラウンドノイズ、および大きな距離での動的遅延線の要求により、重大な制限に直面している。 本論文は, 量子対応VLBIの最近の発展を, 絡み合い支援プロトコル, 量子メモリストレージ, 非局所計測技術を用いて調査する。 天文学への応用はよく知られていますが、これらの技術がどのようにジオデシーに拡張されるか、具体的には地球の自転をモニタリングするかについても調べています。 特に、リピータベースの長いベースライン干渉法や、高忠実度光VLBIへの経路を提供する量子誤り訂正符号化スキームなど、量子化望遠鏡アーキテクチャに注意が向けられる。 この議論を支援するため、スイッチング率、ゲート時間、絡み合い分布率、メモリライフタイムなど、最先端の実験コンポーネントにキーを可能にする技術仕様を比較した。 量子技術を統合することで、将来の干渉計ネットワークは、光学および近赤外波長での回折制限イメージングを達成でき、古典的な技術の制約を超越し、天体物理学および基礎物理学現象の新たな精度テストを可能にすることができる。

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