論文の概要: Superadditive Communications with the Green Machine: A Practical
Demonstration of Nonlocality without Entanglement
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2310.05889v1
- Date: Mon, 9 Oct 2023 17:30:24 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-10-10 22:11:19.814776
- Title: Superadditive Communications with the Green Machine: A Practical
Demonstration of Nonlocality without Entanglement
- Title（参考訳）: グリーンマシンとの超付加通信:絡みのない非局所性の実用的実証
- Authors: Chaohan Cui, Jack Postlewaite, Babak N. Saif, Linran Fan, Saikat Guha
- Abstract要約: 超添加性は、物理的に実現可能なシンボルバイシンボル光学的検出により、それよりも高い通信速度を示す。
本稿では,アダマール符号を変調した二相シフトキー(BPSK)による重付加能を実現する共同検出受信機を提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.6849746341453253
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: Achieving the ultimate Holevo limit of optical communications capacity
requires a joint-detection receiver: a device that makes a collective quantum
measurement over multiple modulated symbols. Such super-additivity -- a higher
communication rate than that by any physically realizable symbol-by-symbol
optical detection -- is a special case of the celebrated nonlocality without
entanglement and has yet to be demonstrated in practice. In this article, we
propose a practical design of the Green Machine -- a joint-detection receiver
that can attain superadditive capacity with a binary-phase-shift-keying (BPSK)
modulated Hadamard code. We build this receiver and show that its capacity
surpasses that of the shot-noise-limited Homodyne detection receiver (the
conventional way to demodulate BPSK signaling), as well as those of all
practically realized symbol-by-symbol receivers, in the regime of low received
photon flux. Our Green Machine receiver not only reduces the transmitter peak
power requirement compared with Pulse Position Modulation (the conventional
modulation format used for deep space laser communications), but we show that
its self-referenced phase also makes it more immune to phase noise, e.g.,
atmospheric turbulence or platform vibrations, by orders of magnitude compared
with other BPSK-compatible optical receivers.
- Abstract（参考訳）: 光通信容量の究極のホールボ限界を達成するには、複数の変調シンボル上で集団量子測定を行うジョイント検出受信機が必要である。
このような超付加性 -- 物理的に実現可能なシンボル・バイ・シンボリック光学検出よりも高い通信速度 -- は、エンタングルのない有名な非局所性の特別な場合であり、実際に実証されていない。この記事では、二相シフトキー(bpsk)変調アダマール符号を用いて超付加能力を達成するためのグリーンマシンの実用的な設計を提案する。
我々は、この受信機を構築し、その容量がショットノイズ制限されたホモダイン検出受信機(bpsk信号伝達を復調する従来の方法)と、低受信フォトンフラックスの仕組みにおいて実際に実現されたシンボルバイシンボル受信機の能力を超えることを示した。
グリーンマシン受信機は、パルス位置変調(従来のディープスペースレーザー通信用変調フォーマット)に比べて送信ピーク電力要求を低減させるだけでなく、その自己参照位相により、他のbpsk互換光受信機と比較して、例えば大気乱流やプラットフォーム振動といった位相ノイズに対する影響を受けやすいことを示した。
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