在相关噪声环境下,量子激光雷达的双光束优势

量子光有望提升光学遥感中的测量精度,但其实际优势的关键在于:在现实噪声和实验可实现的探测条件下,非经典资源是否仍能发挥作用。这一问题对激光雷达系统尤为重要——尽管量子优势已在目标探测和联合距离-速度估计中得到验证,但这些研究大多基于理想条件或简单噪声模型(如光学损耗和热背景)。一个核心未解问题是:当主要干扰并非独立噪声,而是跨传感模态的结构化干扰时,纠缠能否提供操作性优势。本研究通过研究利用明亮双模高斯探针和零差探测进行目标距离与速度的联合估计,在固定资源预算下比较了相干态、可分压缩态和孪生光束态。结果表明,噪声结构决定了量子资源的层级:在损耗和热背景下,可分压缩态相比相干照明具有稳健优势;而当接收器经过自适应优化后,在相关干扰条件下孪生光束探针则表现出更优性能。这些结果确立了相关噪声作为纠缠超越局域压缩提供鲁棒性优势的操作性场景,为在现实及潜在对抗环境中实现接收器感知型量子增强激光雷达开辟了路径。
作者单位: VIP可见
提交arXiv: 2026-06-16 13:32

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