論文の概要: Quantum-enabled communication without a phase reference

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2010.11974v2
• Date: Tue, 15 Dec 2020 03:13:34 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-28 00:47:30.249413
• Title: Quantum-enabled communication without a phase reference
• Title（参考訳）: 位相参照のない量子化通信
• Authors: Quntao Zhuang
• Abstract要約: 位相参照は、連続可変量子センシングおよび通信プロトコルにおける標準要件である。 我々は,短期記憶効果が存在する場合,位相参照のない量子通信と絡み合い支援通信が可能であることを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.14219428942199
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: A phase reference has been a standard requirement in continuous-variable quantum sensing and communication protocols. However, maintaining a phase reference is challenging due to environmental fluctuations, preventing quantum phenomena such as entanglement and coherence from being utilized in many scenarios. We show that quantum communication and entanglement-assisted communication without a phase reference are possible, when a short-time memory effect is present. The degradation in the communication rate of classical or quantum information transmission decreases inversely with the correlation time. An exact solution of the quantum capacity and entanglement-assisted classical/quantum capacity for pure dephasing channels is derived, where non-Gaussian multipartite-entangled states show strict advantages over usual Gaussian sources. For thermal-loss dephasing channels, lower bounds of the capacities are derived. The lower bounds also extend to scenarios with fading effect in the channel. In addition, for entanglement-assisted communication, the lower bounds can be achieved by a simple phase-encoding scheme on two-mode squeezed vacuum sources, when the noise is large.
• Abstract（参考訳）: 位相参照は、連続可変量子センシングおよび通信プロトコルにおける標準要件である。 しかし、位相参照の維持は環境変動のため困難であり、絡み合いやコヒーレンスといった量子現象が多くのシナリオで利用されない。 我々は,短期記憶効果が存在する場合,位相参照のない量子通信と絡み合い支援通信が可能であることを示す。 古典的あるいは量子的な情報伝達の通信速度の低下は相関時間と逆向きに減少する。 純粋な減圧チャネルに対する量子キャパシティとエンタングルメント支援古典/量子キャパシティの正確な解法が導出され、非ガウス多部共役状態は通常のガウス情報源よりも厳密な優位性を示す。 熱損失除去チャネルでは, キャパシティの低い境界が導出される。 下限は、チャネル内でフェーディング効果のあるシナリオにも拡張される。 また、絡み合い支援通信では、ノイズが大きい場合の2モード圧縮真空源上の簡単な位相符号化方式により下界を実現することができる。

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