論文の概要: Enhanced quantum illumination of a lossy target: A sequential interaction model

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2604.12381v1
• Date: Tue, 14 Apr 2026 07:16:08 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-04-15 19:11:32.311041
• Title: Enhanced quantum illumination of a lossy target: A sequential interaction model
• Title（参考訳）: 損失対象の量子照明の強化:逐次相互作用モデル
• Authors: Shilpi Srivastava, Shubhrangshu Dasgupta,
• Abstract要約: 現実的な環境では、損失対象の量子照明(QI)の有効性について検討した。 信号対雑音比(SNR)と量子チェルノフ境界(QCB)を用いて検出性能を定量化する。
• 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: The effectiveness of quantum illumination (QI) of a lossy target is investigated in a realistic setting in which the signal sequentially interacts with a noisy environment and the target. The target is considered at a temperature distinct from its surroundings, while both the interactions are modeled as an action of independent beam splitters with different reflectivities. The detection performance is quantified using the signal-to-noise ratio (SNR) and the quantum Chernoff bound (QCB), the latter providing an upper bound on the error probability. The performance of the Gaussian two-mode squeezed state (TMSS) is compared with that of the optimal classical protocol based on coherent states (CS). The proposed model shows that TMSS consistently achieves a higher SNR than CS for a low-reflectivity target and an arbitrary phase change and remains robust against thermal noise. Furthermore, a sufficiently lower QCB is obtained for TMSS than in previously reported results, indicating greater distinguishability between the presence and absence of the target. These findings underscore the role of realistic modeling in improving QI-based detection of lossy targets, with potential relevance to quantum radar and lidar systems.
• Abstract（参考訳）: 信号がノイズ環境とターゲットと順次相互作用する現実的な環境で、損失対象の量子照明(QI)の有効性について検討する。 ターゲットは周囲と異なる温度で考慮され、相互作用は異なる反射率を持つ独立したビームスプリッターの作用としてモデル化される。 検出性能は、信号対雑音比(SNR)と量子チェルノフバウンド(QCB)を用いて定量化され、後者はエラー確率に上限を与える。 ガウス2モード圧縮状態(TMSS)の性能は、コヒーレント状態(CS)に基づく最適古典的プロトコルの性能と比較する。 提案モデルにより、TMSSは低反射率目標と任意の位相変化に対してCSよりも高いSNRを一貫して達成し、熱雑音に対して頑健であることを示す。 さらに, TMSSでは従来報告した結果よりも十分低いQCBが得られ, 目標の存在と不在との識別性が高いことが示唆された。 これらの知見は、QIに基づく損失目標の検出の改善における現実的なモデリングの役割を浮き彫りにして、量子レーダーやライダーシステムとの関連性を示唆している。

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