論文の概要: Photon-Inter-Correlation Optical Communication

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2104.08913v1
• Date: Sun, 18 Apr 2021 17:00:03 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-03 06:46:21.377283
• Title: Photon-Inter-Correlation Optical Communication
• Title（参考訳）: 光子間相関光通信
• Authors: Zeng-Quan Yan, Cheng-Qiu Hu, Zhan-Ming Li, Zhong-Yuan Li, Hang Zheng, Xian-Min Jin
• Abstract要約: キャリアとしての光子を用いた通信はチャネル容量が高いが、深宇宙における光回折限界は大きな幾何学的損失をもたらす。 本稿では,超高チャネル損失に対する光子間光通信(PICOC)を実験的に提案する。 ノイズに埋め込まれた単一光子信号を10倍のノイズで分離し,160dBの損失で高忠実な通信路を構築することに成功した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.3701366534590498
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: The development of modern technology extends human presence beyond cislunar space and onto other planets, which presents an urgent need for high-capacity, long-distance and interplanetary communication. Communication using photons as carriers has a high channel capacity, but the optical diffraction limit in deep space leads to inevitable huge geometric loss, setting an insurmountable transmission distance for existing optical communication technologies. Here, we propose and experimentally demonstrate a photon-inter-correlation optical communication (PICOC) against an ultra-high channel loss. We treat light as a stream of photons, and retrieve the additional information of internal correlation and photon statistics globally from extremely weak pulse sequences. We successfully manage to build high-fidelity communication channel with a loss up to 160dB by separating a single-photon signal embedded in a noise ten times higher. With only commercially available telescopes, PICOC allows establishment of communication links from Mars to Earth communication using a milliwatt laser, and from the edge of the solar system to Earth using a few watts laser.
• Abstract（参考訳）: 現代の技術の発展は、シスルナル空間を超えて他の惑星にも人間の存在範囲を広げ、高容量、長距離、惑星間通信が緊急に必要となる。 光子をキャリアとして使用する通信は高いチャネル容量を持つが、深宇宙での光回折限界は必然的に大きな幾何学的損失をもたらし、既存の光通信技術では到達不能な伝送距離を設定する。 本稿では,超高チャネル損失に対する光子間光通信(PICOC)を実験的に提案する。 光を光子のストリームとして扱い、極端に弱いパルス列から内部相関や光子統計の付加情報を世界規模で取得する。 ノイズに埋め込まれた単一光子信号を10倍のノイズで分離し,160dBの損失で高忠実な通信路を構築することに成功した。 PICOCは市販の望遠鏡のみで、ミリワットレーザーで火星から地球への通信や、数ワットのレーザーで太陽系の端から地球への通信のリンクを確立することができる。

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