論文の概要: Covertness as a resource constraint in quantum target sensing
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.03233v1
- Date: Fri, 02 Oct 2026 12:44:23 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-10-06 00:14:30.373132
- Title: Covertness as a resource constraint in quantum target sensing
- Title（参考訳）: 量子目標センシングにおける資源制約としての被覆性
- Abstract要約: 本稿では,隠れ対象の識別と量子化パラメータ推定を結合する統合フレームワークを提案する。
我々は、目標反射率推定の最終的な精度を定量化し、その到達可能性を特定の測定値で評価する。
我々の研究は、量子目標センシングの気象学的限界を規定する量的資源制約として、秘密性を識別する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 7.216163067044778
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Quantum covert target sensing aims to detect low-reflectivity targets embedded in the thermal environment while avoiding discovery by an adversary. This covertness requirement constrains the admissible probe energy, thereby imposing a trade-off between covertness and sensing performance. However, how this resource constraint determines the ultimate estimation precision of the target parameter remains largely unexplored. To fill this gap, we establish a unified framework connecting covert target discrimination with quantum-enhanced parameter estimation. We first present perturbative $ε$-covertness-induced bounds on the probe energy, which yield an admissible energy window narrowing as $\mathcal{O}(\sqrt{ε/M})$. Moreover, we introduce the covertness-constrained quantum Fisher information (CCQFI) to quantify the ultimate precision of target-reflectivity estimation and assess its attainability with specific measurements. For Gaussian-distributed coherent-state (GCS) and two-mode squeezed vacuum (TMSV) probes, their CCQFIs scale as $\mathcal{O}(ε)$ and $\mathcal{O}(M)+\mathcal{O}(\sqrt{εM})+\mathcal{O}(ε)$, respectively. In particular, in the strong covertness regime $ε\to0$, the GCS CCQFI vanishes, whereas the TMSV retains a finite $\mathcal{O}(M)$ contribution exhibiting a pronounced metrological advantage. Besides, photon counting saturates the GCS CCQFI, whereas homodyne detection achieves a higher attainability for the TMSV probe. Our work identifies covertness as a quantitative resource constraint governing the metrological limits of quantum target sensing.
- Abstract（参考訳）: 量子カバーターゲットセンシングは、敵による発見を回避しつつ、熱環境に埋め込まれた低反射率ターゲットを検出することを目的としている。
この秘密性要件は許容プローブエネルギーを制約し、秘密性とセンシング性能のトレードオフを付与する。
しかし、この資源制約がターゲットパラメータの最終的な推定精度をどのように決定するかは、まだ明らかになっていない。
このギャップを埋めるために、隠れ対象の識別と量子化パラメータ推定を結合する統一的な枠組みを確立する。
最初に摂動$ε$-covertness-induced bounds on the probe energy, which yield a admissible energy window narrowing as $\mathcal{O}(\sqrt{ε/M})$。
さらに、ターゲット反射率推定の最終的な精度を定量化し、その到達可能性を評価するために、CCQFI(Covertness-Constrained quantum Fisher information)を導入する。
ガウス分布コヒーレント状態 (GCS) と 2モードの真空 (TMSV) プローブの場合、CCQFIs は $\mathcal{O}(ε)$ と $\mathcal{O}(M)+\mathcal{O}(\sqrt{εM})+\mathcal{O}(ε)$ とスケールする。
特に、強い隠蔽状態の$ε\to0$では、GCS CCQFIは消滅するが、TMSVは有限の$\mathcal{O}(M)$のコントリビューションを保持し、顕著なメトロジー上の優位性を示す。
さらに、光子計数によりGCS CCQFIが飽和し、ホモダイン検出によりTMSVプローブの到達性が向上する。
我々の研究は、量子目標センシングの気象学的限界を規定する量的資源制約として、秘密性を識別する。
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