原型量子双模压缩雷达的接收机工作特性
量子物理
2019-11-07 v1 信号处理
摘要
我们在实验室中构建并评估了一种原型量子雷达，称之为量子双模压缩雷达（QTMS radar）。它仅在微波频率下工作，不存在从光频的下变频。由于信号生成过程依赖量子力学原理，该系统被认为包含量子增强雷达发射机。该发射机生成一对纠缠微波信号，并将其中之一通过自由空间发射，在自由空间中使用简单原始的接收机对信号进行测量。发射机的核心是一种称为约瑟夫森参量放大器（JPA）的器件，其在 6.1445 GHz 与 7.5376 GHz 生成称为双模压缩真空（TMSV）的纠缠信号对。随后它们经过放大器链。7.5376 GHz 波束通过 0.5 m 自由空间；6.1445 GHz 信号在放大后直接测量。对两种测量结果进行相关处理以区分信号与噪声。我们将 QTMS 雷达与使用常规组件的经典雷达设置（称之为双模噪声雷达（TMN radar））进行比较，发现当两系统均以 -82 dBm 广播信号时存在显著增益。这通过接收机工作特性（ROC）曲线对比得以展示。特别地，我们发现量子雷达相较于经典对应系统仅需八分之一的积分样本数即可达到相同性能。
引用
@article{arxiv.1903.00101,
title = {Receiver Operating Characteristics for a Prototype Quantum Two-Mode Squeezing Radar},
author = {David Luong and C. W. Sandbo Chang and A. M. Vadiraj and Anthony Damini and C. M. Wilson and Bhashyam Balaji},
journal= {arXiv preprint arXiv:1903.00101},
year = {2019}
}
备注
17 pages, 17 figures; submitted to IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems