具有非对称信息增益的量子遥感

通常，量子计量学的目的是利用量子特性高精度地感知目标场。与这一典型目的不同，在本文中，我们利用量子特性为量子传感器增添新功能。更具体地，我们提出了一种内置安全性的委托量子传感器（客户端-服务器模型）。假设某客户端希望高精度测量某些目标场，但他/她没有任何高精度传感器。这导致客户端将感知任务委托给拥有高精度传感器的远程服务器。客户端向服务器发出关于如何控制传感器的指令。服务器按照指令让传感器与目标场相互作用，然后将感知测量结果发送给客户端。在这种情况下，由于服务器知道传感器的控制过程和读出结果，目标场的信息不仅对客户端可用，也对服务器可用。我们表明，通过利用客户端与服务器之间的纠缠，可以实现非对称信息增益，使得只有客户端能够获得目标场的充分信息。在我们的方案中，服务器在固态系统（可与目标场相互作用）与光子之间产生纠缠，并将光子发送给客户端。另一方面，客户端只需拥有包含波片、偏振分束器和单光子探测器的线性光学元件。我们的方案在现有技术下可行，且我们的结果为量子计量学的新应用铺平了道路。