論文の概要: Transceiver designs to attain the entanglement assisted communications
capacity
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2208.07979v1
- Date: Tue, 16 Aug 2022 22:37:20 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-30 22:47:22.499430
- Title: Transceiver designs to attain the entanglement assisted communications
capacity
- Title（参考訳）: エンタングルメント支援通信能力獲得のためのトランシーバ設計
- Authors: Ali Cox, Quntao Zhuang, Christos Gagatsos, Boulat Bash and Saikat Guha
- Abstract要約: プリシェードの絡み合いは、高熱雑音と低輝度送信機状態における通信速度を著しく向上させることができる。
本稿では,連続可変な事前共有絡み合いを生かした構造化量子トランシーバの設計法を提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.6694381776724387
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Pre-shared entanglement can significantly boost communication rates in the
high thermal noise and low-brightness transmitter regime. In this regime, for a
lossy-bosonic channel with additive thermal noise, the ratio between the
entanglement-assisted capacity and the Holevo capacity - the maximum
reliable-communications rate permitted by quantum mechanics without any
pre-shared entanglement - scales as $\log(1/{\bar N}_{\rm S})$, where the mean
transmitted photon number per mode, ${\bar N}_{\rm S} \ll 1$. Thus, pre-shared
entanglement, e.g., distributed by the quantum internet or a satellite-assisted
quantum link, promises to significantly improve low-power radio-frequency
communications. In this paper, we propose a pair of structured quantum
transceiver designs that leverage continuous-variable pre-shared entanglement
generated, e.g., from a down-conversion source, binary phase modulation, and
non-Gaussian joint detection over a code word block, to achieve this scaling
law of capacity enhancement. Further, we describe a modification to the
aforesaid receiver using a front-end that uses sum-frequency generation
sandwiched with dynamically-programmable in-line two-mode squeezers, and a
receiver back-end that takes full advantage of the output of the receiver's
front-end by employing a non-destructive multimode vacuum-or-not measurement to
achieve the entanglement-assisted classical communications capacity.
- Abstract（参考訳）: プリシェードの絡み合いは、高熱雑音と低輝度送信機状態における通信速度を著しく向上させることができる。
この方法では、熱雑音を付加した損失ボソニックチャネルの場合、エンタングルメント支援容量とホールボ容量(事前共有されたエンタングルメントのない量子力学によって許容される最大信頼性通信レート)の比率は$\log(1/{\bar n}_{\rm s})$であり、モードごとの平均送信光子数${\bar n}_{\rm s} \ll 1$である。
このように、例えば量子インターネットや衛星支援量子リンクによって分散される事前共有の絡み合いは、低消費電力の無線周波数通信を大幅に改善することを約束する。
本稿では,下り変換源,二元位相変調,非ガウスジョイント検出といった,連続変数の事前共有エンタングルメントをコードワードブロック上で利用する構造的量子トランシーバの設計法を提案する。
さらに、動的にプログラム可能なインライン2モード圧縮器を組み込んだ総周波発生サンドイッチを用いたフロントエンドと、非破壊マルチモード真空またはノーの測定を用いて、受信機のフロントエンドの出力をフル活用して、アンタングル化支援された古典的通信能力を実現するレシーババックエンドを用いる。
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