論文の概要: Optimal entanglement-assisted electromagnetic sensing and communication
in the presence of noise
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2309.12629v2
- Date: Tue, 19 Dec 2023 13:55:23 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-12-20 23:01:24.066959
- Title: Optimal entanglement-assisted electromagnetic sensing and communication
in the presence of noise
- Title（参考訳）: 雑音の存在下での電磁界センシングと通信の最適絡み合い
- Authors: Haowei Shi, Bingzhi Zhang, Jeffrey H. Shapiro, Zheshen Zhang and
Quntao Zhuang
- Abstract要約: 本稿では,コヒーレント状態情報抽出器,プログラマブルモードセレクタ,コヒーレント状態情報抽出器から構成される新しいアーキテクチャである相関交換受信機を紹介する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.3749861135832072
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: High time-bandwidth product signal and idler pulses comprised of independent
identically distributed two-mode squeezed vacuum (TMSV) states are readily
produced by spontaneous parametric downconversion. These pulses are virtually
unique among entangled states in that they offer quantum performance advantages
-- over their best classical-state competitors -- in scenarios whose loss and
noise break their initial entanglement. Broadband TMSV states' quantum
advantage derives from its signal and idler having a strongly nonclassical
phase-sensitive cross correlation, which leads to information bearing
signatures in lossy, noisy scenarios stronger than what can be obtained from
classical-state systems of the same transmitted energy. Previous broadband TMSV
receiver architectures focused on converting phase-sensitive cross correlation
into phase-insensitive cross correlation, which can be measured in second-order
interference. In general, however, these receivers fail to deliver broadband
TMSV states' full quantum advantage, even if they are implemented with ideal
equipment. This paper introduces the correlation-to-displacement receiver -- a
new architecture comprised of a correlation-to-displacement converter, a
programmable mode selector, and a coherent-state information extractor -- that
can be configured to achieve quantum optimal performance in known sensing and
communication protocols for which broadband TMSV provides quantum advantage
that is robust against entanglement-breaking loss and noise.
- Abstract（参考訳）: 独立に分布する2モード圧縮真空(tmsv)状態からなる高時間幅製品信号とアイドラーパルスは自発的パラメトリックダウンコンバージョンにより容易に生成される。
これらのパルスは、損失とノイズが最初の絡み合いを損なうシナリオにおいて、最高の古典国家の競合相手よりも量子パフォーマンスの利点を提供するという点で、絡み合った状態の中で事実上ユニークである。
ブロードバンドTMSV状態の量子優位性は、その信号とアイドラーの強い非古典的な位相感受性の相互相関を持ち、同じ伝達エネルギーの古典状態系から得られるものよりも強い損失、雑音のシナリオのシグネチャを持つ情報をもたらす。
従来のブロードバンドTMSV受信アーキテクチャでは,位相依存性のクロス相関を位相非感度のクロス相関に変換することに重点を置いていた。
しかし、一般にこれらの受信機は、たとえ理想的な機器で実装されたとしても、ブロードバンドTMSV状態の完全な量子優位性を提供できない。
本稿では,広帯域tmsvが絡み合う損失やノイズに対して頑健な量子長所を提供する既知のセンシングおよび通信プロトコルにおいて,量子最適性能を達成するように構成可能な相関-転置変換器,プログラマブルモードセレクタ,コヒーレント状態情報抽出器からなる新しいアーキテクチャである相関-転置受信機を提案する。
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