論文の概要: Temporal Modes of Light in Satellite-to-Earth Quantum Communications
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2106.13693v1
- Date: Fri, 25 Jun 2021 15:28:09 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-25 13:59:50.927714
- Title: Temporal Modes of Light in Satellite-to-Earth Quantum Communications
- Title（参考訳）: 衛星から地球への量子通信における光時間モード
- Authors: Ziqing Wang, Robert Malaney, Ryan Aguinaldo
- Abstract要約: フォトニック・テンポラル・モード(TM)は、実現可能な多次元量子通信の実現の候補である。
これらのモードが、衛星-地球通信路における多重化性能と優れた量子鍵分布の向上にどのように役立つかを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.8250374560598492
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The photonic Temporal Mode (TM) represents a possible candidate for the
delivery of viable multidimensional quantum communications. However, relative
to other multidimensional quantum information carriers such as the Orbital
Angular Momentum (OAM), the TM has received less attention. Moreover, in the
context of the emerging quantum internet and satellite-based quantum
communications, the TM has received no attention. In this work, we remedy this
situation by considering the traversal through the satellite-to-Earth channel
of single photons encoded in TM space. Our results indicate that for
anticipated atmospheric conditions the photonic TM offers a promising avenue
for the delivery of high-throughput quantum communications from a satellite to
a terrestrial receiver. In particular, we show how these modes can provide for
improved multiplexing performance and superior quantum key distribution in the
satellite-to-Earth channel, relative to OAM single-photon states. The levels of
TM discrimination that guarantee this outcome are outlined and implications of
our results for the emerging satellite-based quantum internet are discussed.
- Abstract（参考訳）: フォトニック・テンポラル・モード(TM)は、実現可能な多次元量子通信の候補である。
しかし、Orbital Angular Momentum (OAM)のような他の多次元量子情報キャリアと比較して、TMはあまり注目されていない。
さらに、新興量子インターネットと衛星ベースの量子通信の文脈では、TMは注目されていない。
本研究では,tm空間に符号化された単一光子の衛星から地球への通信路を考慮し,この状況を改善する。
以上の結果から,photonic tmは衛星から地上への高スループット量子通信を実現するための有望な手段であることが示唆された。
特に、これらのモードが、OAM単一光子状態と比較して、衛星-地球間通信路における多重化性能と優れた量子鍵分布を実現する方法を示す。
この結果を保証するtm識別のレベルを概説し、衛星ベースの量子インターネットにおける我々の結果の意義について論じる。
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