采用量子外差检测的连续波量子探测与测距
在连续波探测与测距技术中,对未知目标实现同步精确的距离与速度测量通常需借助带有外差接收器的调频连续波(FMCW)。该波形的高时间带宽积特性可在保持低发射功率的同时优化测量精度。尽管近期学界致力于开发该技术的量子对应方案,但针对损耗性信道且存在背景噪声的调频连续波量子增强测量协议尚未确立。本工作提出一种基于和频效应与低功率纠缠光源的量子照明协议,该协议在强损耗信道中表现卓越:相较于经典方案,其测量精度极限提升达3分贝,且与背景噪声强度无关。这一精度极限通过量子外差检测与后续信号处理实现。值得注意的是,在经典方案中量子外差检测仅在强背景噪声的高损耗信道中表现最优;而本协议在弱噪声环境下可进一步实现最高达6分贝的精度提升。