論文の概要: Quantum LiDAR with non-local modulation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.27838v1
• Date: Fri, 26 Jun 2026 08:25:45 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-06-29 18:24:25.431717
• Title: Quantum LiDAR with non-local modulation
• Title（参考訳）: 非局所変調を用いた量子LiDAR
• Abstract要約: マイクロメートル精度の量子振幅変調連続波LiDARの取得時間と測定範囲を増大させることにより実現可能であることを示す。 提案手法は, 高精度, 長距離, 騒音耐性の目標検出を行うための場所を開放する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 24.03773319641498
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Quantum light detection and ranging (LiDAR) utilizes quantum entanglement and correlation to improve precision, noise resilience and covertness of target detection. Despite recent advances, the development of a quantum LiDAR system that simultaneously achieves high precision and a large measurement range remains challenging. Here, we demonstrate a quantum amplitude-modulated continuous wave LiDAR with micrometer precision achievable via increased acquisition time and meter-scale measurement range. In our demonstration, the signal photons directly illuminate the target, while the idler photons are non-locally modulated with a high-frequency cosine wave and never interact with the target. By leveraging the non-local modulation and the quantum correlation, the target detection is achieved with a precision of 0.64 $\pm$ 0.06 mm within one second over a measurement range of 2-8 m. As the acquisition time is up to 500 s, the system achieves a precision of 29 $\pm\ 4{\ \mathrm{μm}}$. Furthermore, our system realizes a 50 times precision improvement over the classical single-photon scheme in a background noise 37 dB stronger than the returned probe photons. With these advantages, our method will open venues for the development of high-precision, long-range, and noise-resilient target detection.
• Abstract（参考訳）: 量子光検出・測光(LiDAR)は、量子絡み合いと相関を利用して、精度、ノイズ耐性、ターゲット検出の隠蔽性を改善する。 近年の進歩にもかかわらず、高い精度と大きな測定範囲を同時に達成する量子LiDARシステムの開発は依然として困難である。 ここでは、マイクロメートル精度の量子振幅変調連続波LiDARを、取得時間とメートルスケールの測定範囲を増大させることにより実現可能であることを示す。 実験では,信号光子がターゲットを直接照らすのに対して,アイドラー光子は高周波コサイン波で非局所的に変調され,標的と相互作用することはない。 非局所変調と量子相関を利用して、測定範囲2-8mで1秒以内に0.64$\pm$ 0.06 mmの精度で目標検出を行う。 取得時間は最大500秒なので、システムは29$\pm\ 4{\ \mathrm{μm}}$となる。 さらに、帰還したプローブ光子よりも強い背景雑音37dBにおいて、古典的な単一光子方式よりも50倍の精度向上を実現した。 これらの利点により,提案手法は高精度,長距離,騒音耐性の目標検出を行うための場所を開放する。

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