論文の概要: Numerical simulations of atmospheric quantum channels

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2305.10570v2
• Date: Thu, 28 Sep 2023 19:12:44 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-10-02 18:44:01.060503
• Title: Numerical simulations of atmospheric quantum channels
• Title（参考訳）: 大気量子チャネルの数値シミュレーション
• Authors: M. Klen and A. A. Semenov
• Abstract要約: 大気の乱流は、自由空間量子通信における主要な障害要因の1つである。 このようなチャネルにおける光の量子状態は、透過率の確率分布を特徴とする変動損失によって影響を受ける。 大気中を透過する光の数値シミュレーションにより,異なる水平リンクに対するPDTを求める。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Atmospheric turbulence is one of the lead disturbance factors for free-space quantum communication. The quantum states of light in such channels are affected by fluctuating losses characterized by the probability distribution of transmittance (PDT). We obtain the PDT for different horizontal links via numerical simulations of light transmission through the atmosphere. The results are compared with analytical models: the truncated log-normal distribution, the beam-wandering model, the elliptic-beam approximation, and the model based on the law of total probability. Their applicability is shown to be strongly dependent on the receiver aperture radius. We introduce an empirical model based on the Beta distribution, which is in good agreement with numerical simulations for a wide range of channel parameters. However, there are still scenarios where none of the above analytical models fits the numerically simulated data. The numerical simulation is then used to analyze the transmission of quadrature-squeezed light through free-space channels.
• Abstract（参考訳）: 大気乱流は自由空間量子通信における主外乱の1つである。 このようなチャネル内の光の量子状態は、透過率(PDT)の確率分布を特徴とする変動損失によって影響を受ける。 大気中を透過する光の数値シミュレーションにより,異なる水平リンクに対するPDTを求める。 その結果, 解析モデルと比較し, 停止対数正規分布, ビームワインダモデル, 楕円ビーム近似, トータル確率の法則に基づくモデルと比較した。 その適用性は受信機開口半径に大きく依存している。 本研究では,ベータ分布に基づく実験モデルを提案する。これは幅広いチャネルパラメータの数値シミュレーションとよく一致している。 しかし、上記の解析モデルが数値シミュレーションデータに適合しないシナリオがまだ残っている。 数値シミュレーションは、自由空間チャネルを通る二次スケーズ光を解析するために使われる。

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