具有 >100dB 噪声抑制和单光子灵敏度的紧凑全光纤量子启发 LiDAR
量子物理
2023-08-03 v2 光学
摘要
量子光的纠缠与关联可在强背景噪声下增强 LiDAR 灵敏度。然而，此类量子源的功率从根本上受限于单光子流，无法与高功率经典 LiDAR 发射机的探测距离竞争。为规避此限制，我们开发并演示了一种基于经典时频关联相干测量的量子启发 LiDAR 原型。该系统使用高功率经典源并保持量子 LiDAR 的高噪声抑制优势。特别地，我们展示它能在 100ms 积分时间内对不可区分（在每一自由度上具有统计相同性质）的带内噪声实现超过 100dB 的抑制，同时仍对单光子信号敏感。除 LiDAR 演示外，我们还讨论了所提 LiDAR 接收机用于量子信息应用的潜力。特别地，我们提出混沌量子频率转换技术用于光高维量子态的相干操控。结果表明，与基于脉冲的量子频率转换相比，该技术在选择性和效率方面可提供改进性能。
引用
@article{arxiv.2308.00195,
title = {Compact All-Fiber Quantum-Inspired LiDAR with > 100dB Noise Rejection and Single Photon Sensitivity},
author = {Han Liu and Changhao Qin and Georgios Papangelakis and Meng Lon Iu and Amr S Helmy},
journal= {arXiv preprint arXiv:2308.00195},
year = {2023}
}
备注
10 pages, 5 figures