論文の概要: Entanglement-assisted capacity regions and protocol designs for quantum multiple-access channels

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2101.12173v2
• Date: Sat, 3 Apr 2021 15:38:37 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-13 11:31:44.975214
• Title: Entanglement-assisted capacity regions and protocol designs for quantum multiple-access channels
• Title（参考訳）: 量子多重アクセスチャネルの絡み合い支援容量領域とプロトコル設計
• Authors: Haowei Shi, Min-Hsiu Hsieh, Saikat Guha, Zheshen Zhang and Quntao Zhuang
• Abstract要約: 量子多重アクセスチャネルのエンタングルメントアシスト(EA)古典容量領域は、任意の数の送信者を持つ。 光パラメトリック増幅器をベースとした4つの実用的な受信機の設計と解析を行った。 テレポーテーションと超高密度符号化により、EA古典的通信の結果はEA量子通信に半分の速度で直接拡張できる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 11.889059726526781
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We solve the entanglement-assisted (EA) classical capacity region of quantum multiple-access channels with an arbitrary number of senders. As an example, we consider the bosonic thermal-loss multiple-access channel and solve the one-shot capacity region enabled by an entanglement source composed of sender-receiver pairwise two-mode squeezed vacuum states. The EA capacity region is strictly larger than the capacity region without entanglement-assistance. With two-mode squeezed vacuum states as the source and phase modulation as the encoding, we also design practical receiver protocols to realize the entanglement advantages. Four practical receiver designs, based on optical parametric amplifiers, are given and analyzed. In the parameter region of a large noise background, the receivers can enable a simultaneous rate advantage of 82.0% for each sender. Due to teleportation and superdense coding, our results for EA classical communication can be directly extended to EA quantum communication at half of the rates. Our work provides a unique and practical network communication scenario where entanglement can be beneficial.
• Abstract（参考訳）: 我々は、任意の数の送信者を持つ量子多重アクセスチャネルのエンタングルメント支援(EA)古典容量領域を解く。 一例として、ボソニック熱損失マルチアクセスチャネルを考察し、送受信機対方向の2モード圧縮真空状態からなる絡み合い源によって実現されるワンショット容量領域を解決した。 EA容量領域は、絡み合いのない容量領域よりも厳密に大きい。 また、2モード圧縮真空状態を符号化のソースおよび位相変調とし、絡み合いの利点を実現するための実用的な受信プロトコルを設計する。 光パラメトリック増幅器を用いた4つの実用的な受信機の設計と解析を行った。 大きなノイズ背景のパラメータ領域では、受信機は送信者毎の82.0%の同時利得を実現できる。 テレポーテーションと超高密度符号化により、EA古典的通信の結果はEA量子通信に半分の速度で直接拡張できる。 私たちの仕事は、絡み合いが有益な、ユニークで実用的なネットワーク通信シナリオを提供します。

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