光學二維量子照明可以提高光雷達的信噪比。目前量子照明雷達主要依賴于關聯探測,其分辨率會受到探測器響應時間的限制,并容易遭受環境噪聲的幹擾。基于量子糾纏光源并利用量子擦除的原理,我們設計并驗證了一種量子誘導相幹光雷達(QuIC LiDAR),可以實現高環境噪聲下的精準測距和成像。在傳統光雷達中,從物體上反射回來的探測光直接進入探測器,其雷達探測信噪比随背景噪聲的增加而下降。在量子誘導相幹光雷達中,我們先産生兩束互相糾纏的光,使用其中一束探測物體,而将另一束保留在本地作為參考光并搭建幹涉儀。反射回來的探測光不被直接探測,而是用于擦除參考光的路徑信息,使其幹涉條紋得以顯現。通過掃描參考光的光程,我們可以獲取物體的距離和圖像信息。在這一過程中,伴随探測光的環境光沒有進入探測器,對光雷達沒有影響。我們用LED和激光模拟背景噪聲和飽和攻擊,展示了量子誘導相幹光雷達的抗噪性。
參考文獻:
[1] Qian et al, Phys. Rev. Lett. 131, 033603 (2023).