論文の概要: Polarization rotation and near-Earth quantum communications

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2106.13426v2
• Date: Thu, 28 Oct 2021 22:02:54 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-25 14:12:04.944851
• Title: Polarization rotation and near-Earth quantum communications
• Title（参考訳）: 偏光回転と地球近傍量子通信
• Authors: Pravin Kumar Dahal and Daniel R. Terno
• Abstract要約: 我々は、重力ファラデー効果として知られる重力による偏光回転を再検討する。 我々は、地球周回衛星との量子通信におけるその役割を考察する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We revisit polarization rotation due to gravity, known as the gravitational Faraday effect, with a view on its role in quantum communications with Earth-orbiting satellites. In a static spherically symmetric gravitational field Faraday rotation is purely a reference frame (gauge) effect. This is so also in the leading post-Newtonian expansion of the Earth's gravitational field. However, establishing the local reference frame with respect to distant stars leads to the nonzero Faraday phase. In communications between a ground station and an Earth-orbiting spacecraft this phase is of the order of 10^-10. Under the same conditions the Wigner phase of special relativity is typically of the order 10^-4--10^-5. These phases lead to the physical lower bound on communication errors. However, both types of errors can be simultaneously mitigated. Moreover, they are countered by a fully reference frame independent scheme that also handles arbitrary misalignment between the reference frames of sender and receiver.
• Abstract（参考訳）: 我々は重力ファラデー効果として知られる重力による偏光回転を再検討し、地球周回衛星との量子通信におけるその役割を考察する。 静的な球対称重力場においてファラデー回転は単に基準フレーム(ゲージ)効果である。 これはまた、ニュートン以降の地球の重力場の拡大においても同様である。 しかし、遠方の恒星に対する局所的な参照フレームの確立は、非ゼロのファラデー位相に繋がる。 地上ステーションと地球周回宇宙船との通信では、この位相は10^-10である。 同じ条件下では、特殊相対性のウィグナー位相は典型的には10^-4--10^-5である。 これらのフェーズは、物理的に通信エラーの低減につながる。 しかし、どちらのタイプのエラーも同時に軽減できる。 さらに、送信側と受信側の参照フレーム間の任意のミスアライメントも処理する、完全な参照フレーム独立方式で対応している。

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