光学二维量子照明可以提高光雷达的信噪比。目前量子照明雷达主要依赖于关联探测,其分辨率会受到探测器响应时间的限制,并容易遭受环境噪声的干扰。基于量子纠缠光源并利用量子擦除的原理,我们设计并验证了一种量子诱导相干光雷达(QuIC LiDAR),可以实现高环境噪声下的精准测距和成像。在传统光雷达中,从物体上反射回来的探测光直接进入探测器,其雷达探测信噪比随背景噪声的增加而下降。在量子诱导相干光雷达中,我们先产生两束互相纠缠的光,使用其中一束探测物体,而将另一束保留在本地作为参考光并搭建干涉仪。反射回来的探测光不被直接探测,而是用于擦除参考光的路径信息,使其干涉条纹得以显现。通过扫描参考光的光程,我们可以获取物体的距离和图像信息。在这一过程中,伴随探测光的环境光没有进入探测器,对光雷达没有影响。我们用LED和激光模拟背景噪声和饱和攻击,展示了量子诱导相干光雷达的抗噪性。
参考文献:
[1] Qian et al, Phys. Rev. Lett. 131, 033603 (2023).