論文の概要: Towards Communication in a Curved Spacetime Geometry

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2009.04217v2
• Date: Sun, 1 Aug 2021 13:39:24 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-03 04:57:20.228837
• Title: Towards Communication in a Curved Spacetime Geometry
• Title（参考訳）: 曲面時空幾何学におけるコミュニケーションに向けて
• Authors: Qasem Exirifard, Eric Culf, Ebrahim Karimi
• Abstract要約: 時空幾何学の曲率が任意の測地線に沿った情報キャリアの伝播にどう影響するかを報告する。 我々の発見は、この重力歪みが重要であることを示しており、情報を取得するには、送信側または受信側で事前に修正するか後修正する必要がある。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: The current race in quantum communication -- endeavouring to establish a global quantum network -- must account for special and general relativistic effects. The well-studied general relativistic effects include Shapiro time-delay, gravitational lensing, and frame dragging which all are due to how a mass distribution alters geodesics. Here, we report how the curvature of spacetime geometry affects the propagation of information carriers along an arbitrary geodesic. An explicit expression for the distortion onto the carrier wavefunction in terms of the Riemann curvature is obtained. Furthermore, we investigate this distortion for anti-de Sitter and Schwarzschild geometries. For instance, the spacetime curvature causes a 0.10~radian phase-shift for communication between Earth and the International Space Station on a monochromatic laser beam and quadrupole astigmatism can cause a 12.2 % cross-talk between structured modes traversing through the solar system. Our finding shows that this gravitational distortion is significant, and it needs to be either pre- or post-corrected at the sender or receiver to retrieve the information.
• Abstract（参考訳）: 量子通信における現在の競争 - グローバル量子ネットワークの確立に尽力する -- は、特殊で一般的な相対論的効果を考慮しなければならない。 一般的な相対論的効果としては、シャピロ時間分解、重力レンズ、フレームドラッグなどがあり、これらは質量分布が測地線をどのように変化させるかによるものである。 本稿では,時空幾何学の曲率が任意の測地線に沿った情報キャリアの伝播に与える影響を報告する。 リーマン曲率の観点からキャリア波動関数への歪みの明示的な表現を得る。 さらに,この歪みを反ド・ジッターおよびシュワルツシルト測地線に対して検討する。 例えば、時空曲率は、単色レーザービームで地球と国際宇宙ステーション間の通信に0.10〜ラジアン位相シフトを引き起こし、四極子乱視は太陽系を横断する構造化モード間の12.2 %のクロストークを引き起こす。 我々の発見は、この重力的歪みが重要であり、情報を取得するには送信側または受信側で事前または後修正が必要であることを示している。

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