量子安全隐蔽光学传感的基本极限

我们提出了使用通过单模有损热噪声玻色信道的单像素光学探针主动感知相位$\theta$的平方根定律。具体而言，我们表明，当传感器使用$n$模隐蔽光学探针时，所得估计量$\hat{\theta}_n$的均方误差(MSE)满足$\langle (\theta-\hat{\theta}_n)^2\rangle=\mathcal{O}(1/\sqrt{n})$；改进该标度必然导致敌手以高概率检测到。我们完全刻画了这一极限，并表明即使敌手捕获每个未返回传感器的光子，并执行量子力学定律所允许的任意复杂测量，使用激光照明与外差接收机也可实现该极限。