論文の概要: Inherently unpredictable beam steering for quantum LiDAR

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2511.09089v1
• Date: Thu, 13 Nov 2025 01:31:08 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-11-13 22:34:54.404456
• Title: Inherently unpredictable beam steering for quantum LiDAR
• Title（参考訳）: 量子LiDARのための独立に予測不可能なビームステアリング
• Authors: Junyeop Kim, Dongjin Lee, Woncheol Shin, Yeoulheon Seong, Heedeuk Shin,
• Abstract要約: 量子LiDARは低照度環境でのノイズ耐性とステルス観測機能を提供する。 そこで本研究では,予測に基本的に免疫を持つステルスビームステアリング法を提案する。 提案手法は複数の目標を並列に検出し,信号-雑音比を最大1000倍に向上させる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 6.4461667315121005
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Quantum LiDAR offers noise resilience and stealth observation capabilities in low-light conditions. In prior demonstrations, the telescope pointing was raster-scanned, making the observation direction predictable from the pointing direction. However, while Quantum LiDAR can enable stealth observation, operational stealth is enhanced by inherently unpredictable beam steering. Here, we introduce a novel stealth beam steering method that is fundamentally immune to prediction. In a photon pair, the probe photon undergoes diffraction in an unpredictable direction at a grating due to wavelength randomness. The arrival time of the heralding photon, delayed by propagation through a dispersive medium, enables the determination of the probe photon's diffraction direction. Our method successfully detects multiple targets in parallel, demonstrating up to a 1000-fold enhancement in signal-to-noise ratio compared to classical LiDAR. This breakthrough establishes a new paradigm for quantum-enhanced sensing, with far-reaching implications for quantum metrology, secure communications, and beyond.
• Abstract（参考訳）: 量子LiDARは低照度環境でのノイズ耐性とステルス観測機能を提供する。 以前のデモンストレーションでは、望遠鏡のポインティングはラスタスキャンされ、ポインティング方向から観測方向が予測可能になった。 しかし、Quantum LiDARはステルス観測を可能にするが、本質的に予測不可能なビームステアリングによって操作ステルスが強化される。 そこで本研究では,予測に強く依存するステルスビームステアリング法を提案する。 光子対において、プローブ光子は、波長ランダム性により格子において予測不可能な方向に回折を受ける。 分散媒質の伝播により遅延したシーディング光子の到着時刻は、プローブ光子の回折方向の決定を可能にする。 提案手法は,従来のLiDARと比較して1000倍の信号-雑音比向上を達成し,複数の目標を並列に検出する。 このブレークスルーは、量子力学、セキュアな通信、その他の分野に大きく影響する量子増強センシングの新しいパラダイムを確立します。

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