論文の概要: Information transfer by quantum matterwave modulation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2003.08555v2
- Date: Thu, 27 Aug 2020 23:38:21 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-28 18:06:32.856434
- Title: Information transfer by quantum matterwave modulation
- Title（参考訳）: 量子物質波変調による情報伝達
- Authors: Robin R\"opke, Nicole Kerker and Alexander Stibor
- Abstract要約: 我々は,物質波を情報伝達に適用し,その量子的性質が高いセキュリティを提供することを示す。
本手法は,バイプリズム干渉計における電子物質波の非自明な変調によるメッセージ送信を可能にする。
また,物質波の量子的性質に基づく鍵分布プロトコルを提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 68.8204255655161
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Classical communication schemes that exploit wave modulation are the basis of
the information era. The transfer of information based on the quantum
properties of photons revolutionized these modern communication techniques.
Here we demonstrate that also matterwaves can be applied for information
transfer and that their quantum nature provides a high level of security. Our
technique allows transmitting a message by a non-trivial modulation of an
electron matterwave in a biprism interferometer. The data is encoded by a Wien
filter introducing a longitudinal shift between separated matterwave packets.
The transmission receiver is a delay line detector performing a dynamic
contrast analysis of the fringe pattern. Our method relies on the Aharonov-Bohm
effect and has no light optical analog since it does not shift the phase of the
electron interference. A passive eavesdropping attack will cause decoherence
and terminating the data transfer. This is demonstrated by introducing a
semiconducting surface that disturbs the quantum state by Coulomb interaction
and reduces the contrast. We also present a key distribution protocol based on
the quantum nature of the matterwaves that can reveal active eavesdropping.
- Abstract（参考訳）: 波動変調を利用する古典的な通信方式は情報時代の基礎である。
光子の量子的性質に基づく情報の伝達は、現代の通信技術に革命をもたらした。
ここでは,物質波も情報伝達に適用可能であること,量子特性が高いセキュリティを提供することを実証する。
本手法は,バイプリズム干渉計における電子物質波の非自明な変調によるメッセージ送信を可能にする。
データは、分離されたマターウェーブパケット間の長手シフトを導入するwienフィルタによって符号化される。
伝送受信機は、フリンジパターンの動的コントラスト解析を行う遅延線検出器である。
本手法はアハロノフ-ボーム効果に依存し、電子干渉の位相をシフトしないため、光光学アナログを持たない。
受動的盗聴攻撃はデコヒーレンスを引き起こし、データ転送を終了させる。
これは、クーロン相互作用によって量子状態を乱し、コントラストを減少させる半伝導面を導入することで示される。
また,物質波の量子的性質に基づく鍵分布プロトコルを提案する。
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