論文の概要: Operating Fiber Networks in the Quantum Limit

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2201.12397v4
• Date: Mon, 9 May 2022 14:08:32 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-27 18:03:13.490974
• Title: Operating Fiber Networks in the Quantum Limit
• Title（参考訳）: 量子限界でのファイバネットワークの運用
• Authors: Janis N\"otzel and Matteo Rosati
• Abstract要約: 最適量子受信機を用いることで、今日典型的なネットワーク構成における全光増幅器のエネルギー消費量を55%以上削減できることを示す。 量子受信機技術は、バウレートとシステムの容量の対数スケーリングを可能にし、シャノン型システムは送信電力によって制限されている。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We consider all-optical network evolution from a quantum perspective. We show that a use of optimal quantum receivers allows an estimated $55\%$ decrease in energy consumption of all-optical amplifiers in network configurations that are typical today. We then compare data transmission capacities of quantum receivers with today's technology operating within the boundaries set by Shannon. We find that quantum receiver technology allows for a logarithmic scaling of the system capacity with the baud-rate, while Shannon-type systems are limited by the transmit power. Thus a natural quantum limit of classical data transmission emerges. Based on the above findings we argue for a new approach to optical communication network design, wherein in-line amplifiers are replaced by novel fiber supporting high spectral bandwidth to allow for noiseless data transmission in the quantum limit.
• Abstract（参考訳）: 量子の観点から全光ネットワークの進化を考える。 最適量子受信機を用いることで、今日典型的なネットワーク構成における全光増幅器のエネルギー消費量を5,5\%以上削減できることを示す。 次に、量子受信機のデータ伝送能力と、Shannonが設定したバウンダリ内で動作する今日の技術を比較する。 量子受信機技術は、バウレートとシステムの容量の対数スケーリングを可能にし、シャノン型システムは送信電力によって制限されている。 したがって、古典的なデータ伝送の自然な量子限界が現れる。 以上の結果に基づき,光通信ネットワーク設計における新たなアプローチとして,インライン増幅器を高スペクトル帯域をサポートする新しいファイバに置き換え,無ノイズデータ伝送を可能にした。

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