面向空间领域感知的自适应量子加速成像
光学
2024-02-14 v1
摘要
空间活动的增长增加了对空间领域感知（SDA）的需求，以确保空间操作安全。然而，由于空间目标暗淡、角尺寸/间隔小、分布密集以及大气湍流，对其进行成像和检测具有挑战性。这些挑战使得地基成像观测中的空间目标在亚瑞利 regime 下呈现为点状物体，具有极高的亮度对比度但光子预算低。在此，我们提出将最近开发的量子加速成像（QAI）用于 SDA 挑战。我们主要关注三个 SDA 挑战：(1) 最小先验假设；(2) 多目标问题；(3) 极端亮度比。我们还展示了在存在大气湍流情况下的源估计和定位结果。QAI 在所有 SDA 挑战中在位置、亮度和目标数量估计方面表现出显著改进。特别是，在极端场景（如亮度比为 1000 倍的恒星）中，我们展示了比高度优化的直接成像高达 2.5 倍的源检测性能提升。通过超过 10,000 次模拟，我们验证了我们的方法相比传统最先进的直接成像具有更高的分辨率，为 SDA 的量子光学方法铺平了道路。
引用
@article{arxiv.2402.08047,
title = {Adaptive quantum accelerated imaging for space domain awareness},
author = {Hyunsoo Choi and Fanglin bao and Zubin Jacob},
journal= {arXiv preprint arXiv:2402.08047},
year = {2024}
}
备注
17 pages, 6 figures