論文の概要: Twin-beam advantage in quantum LiDAR under correlated noise

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.17908v1
• Date: Tue, 16 Jun 2026 13:32:18 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-06-17 17:15:32.452229
• Title: Twin-beam advantage in quantum LiDAR under correlated noise
• Title（参考訳）: 相関雑音下における量子LiDARの双ビーム効果
• Authors: Valeria Cimini,
• Abstract要約: 分離性スクイージングは、損失および熱的背景下でのコヒーレント照明よりも堅牢な優位性を示すことを示す。 これらの結果は、絡み合いが局所的スクイーズ以上の強靭性をもたらす運用体制として相関ノイズを確立している。
• 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: Quantum light promises improved precision in optical remote sensing, but its practical advantage depends critically on whether nonclassical resources remain useful under realistic noise and experimentally accessible detection. This question becomes especially relevant for LiDAR systems, where a quantum advantage has been demonstrated for target detection and joint range-velocity estimation, but mostly under idealized conditions or simple noise models, such as optical loss and thermal background. A key open point is whether entanglement provides an operational advantage when the dominant disturbance is not independent noise, but structured interference across sensing modes. Here, we address this question by studying the joint estimation of target range and velocity with bright two-mode Gaussian probes and homodyne detection, comparing coherent, separable squeezed, and twin-beam states at a fixed resource budget. Our results reveal a hierarchy of quantum resources set by the noise structure: separable squeezing provides a robust advantage over coherent illumination under loss and thermal background, whereas twin-beam probes become superior under correlated jamming when the receiver is adaptively optimized. These results establish correlated noise as the operational regime in which entanglement provides a robustness advantage beyond local squeezing, opening a receiver-aware route to quantum-enhanced LiDAR in realistic and potentially adversarial environments.
• Abstract（参考訳）: 量子光は光リモートセンシングの精度の向上を約束するが、その実用上の優位性は、非古典的資源が現実的なノイズと実験的に到達可能な検出の下で有用であるかどうかに大きく依存する。 この問題はLiDARシステムにとって特に重要であり、ターゲット検出とジョイントレンジ速度推定に量子的優位性が実証されているが、大部分は理想化された条件下で、光学損失や熱背景などの単純なノイズモデルの下で行われている。 鍵となる開点は、支配的な外乱が独立したノイズではなく、センシングモード間の構造的干渉であるときに、絡み合いが操作上の優位性をもたらすかどうかである。 そこで本研究では,2モードガウスプローブによる目標範囲と速度の同時推定とホモダイン検出について検討し,コヒーレント,分離可能な圧縮およびツインビーム状態を固定資源予算で比較した。 分離可能なスクイージングは、損失と熱背景下でのコヒーレント照明よりも堅牢な優位性を提供する一方、ツインビームプローブは、受信機が適応的に最適化されたときに相関ジャミングにおいて優れている。 これらの結果は、絡み合いが局所的スクイーズ以上の堅牢性を提供する運用体制として相関ノイズを確立し、現実的で潜在的に敵対的な環境下では、受信者対応のLiDARへのルートを開放する。

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