論文の概要: Dynamic distributed quantum sensing of radio-frequency fields via time-bin entanglement

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.39831v1
• Date: Wed, 30 Sep 2026 14:29:31 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-10-01 18:57:27.891032
• Title: Dynamic distributed quantum sensing of radio-frequency fields via time-bin entanglement
• Title（参考訳）: 時間-ビン絡みによる高周波場の動的分散量子センシング
• Abstract要約: 本研究では, 時間ビンベル状態の固有時間構造を2時間差分サンプリング基準として適用し, 無線周波数(RF)の計測に有効であることを示す。 時間ビン分離をRFまたは中間周波数(IF)半周期(アンチポッドサンプリング)に合わせることにより,本プロトコルが1サンプルの静的偏光符号化に対して6dB感度向上を実現することを理論的に実証する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.06191452847168736
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We propose a novel framework for discrete-variable (DV) distributed quantum sensing, wherein traditional polarization-based probes are replaced with time-bin entangled qubits. We show that the intrinsic temporal structure of time-bin Bell states can be utilized as a tunable, built-in two-time differential sampling reference for sensing radio-frequency (RF) fields. Unlike existing protocols based on polarization Bell states, which are limited to static measurements, our proposed architecture enables the coherent mapping of dynamic RF phase signals onto static quantum optical phases. By matching the time-bin separation to the RF or intermediate frequency (IF) half-period (antipodal sampling), we theoretically demonstrate that our protocol provides a 6 dB sensitivity enhancement over one-sample static polarization encodings while preserving the 3 dB per-pair entanglement advantage over the separable standard quantum limit benchmark. The performance enhancement is validated with Monte Carlo simulations. This approach provides a solution for RF sensing in DV photonic quantum networks, offering a clear path toward quantum-enhanced and frequency-agile distributed sensor arrays and broader utilization of time-domain quantum probe encodings.
• Abstract（参考訳）: 本稿では,離散可変(DV)分散量子センシングのための新しいフレームワークを提案する。 本研究では, 時間ビンベル状態の固有時間構造を2時間差分サンプリング基準として適用し, 無線周波数(RF)の計測に有効であることを示す。 静的な測定に限られる偏光ベル状態に基づく既存のプロトコルとは異なり、提案アーキテクチャは動的RF位相信号を静的な量子光学位相へコヒーレントにマッピングすることを可能にする。 時間ビン分離をRFまたは中間周波数(IF)半周期(アンチポッドサンプリング)に合わせることにより、分離可能な標準量子制限ベンチマークよりも3dB/ペアエンタングルメントの利点を保ちながら、1サンプルの静的偏光符号化に対して6dBの感度向上を提供することを理論的に実証する。 性能向上はモンテカルロシミュレーションで検証される。 このアプローチは、DVフォトニック量子ネットワークにおけるRFセンシングのソリューションを提供し、量子増進および周波数型分散センサアレイへの明確な経路を提供し、時間量子量子プローブ符号化のより広範な利用を提供する。

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