論文の概要: Wireless Microwave Quantum Communication
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2401.08708v1
- Date: Mon, 15 Jan 2024 11:40:44 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-01-18 18:27:22.199100
- Title: Wireless Microwave Quantum Communication
- Title（参考訳）: 無線マイクロ波量子通信
- Authors: Tasio Gonzalez-Raya
- Abstract要約: 量子通信および量子センシングにおける量子マイクロ波の適用限界について検討する。
我々はガウス量子状態を利用して量子テレポーテーションと量子照明を行う。
我々は、量子局所領域における量子情報のテレポーテーションを研究することで結論付ける。
- 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: This Thesis explores the limits in the application of propagating quantum
microwaves for quantum communication and quantum sensing, as well as the design
of new devices and protocols to fight these limitations. We take advantage of
Gaussian quantum states for quantum teleportation and quantum illumination, and
studies how these protocols can be improved using entanglement distillation and
partial purification, respectively. The Thesis is centered around open-air
entanglement distribution, and it follows the steps of state generation inside
the cryostat, impedance matching between the cryostat and the open air with a
new generation of coplanar antennae, and open air propagation, in the limited
framework of current microwave technology. We also address the limitations
produced by losses and measurement inefficiencies, and explore the extension to
satellite quantum communications. There, we analyze the effects of diffraction
and turbulence, studying how the latter affects signals in the optical regime
as well. We conclude by studying the teleportation of quantum information in a
quantum local area network. To sum up, this Thesis contributes to the
development of wireless quantum communications in the microwave regime,
studying its technological limitations and how to overcome them. Nevertheless,
quantum technologies working in this frequency range are still emergent and
plenty of work must be accomplished in order to make them competitive.
- Abstract（参考訳）: この論文は、量子通信と量子センシングに量子マイクロ波を伝播させることの限界と、これらの制限に対処する新しいデバイスとプロトコルの設計を探求する。
量子テレポーテーションと量子照明にガウス量子状態を利用し、これらのプロトコルがそれぞれ絡み合い蒸留と部分精製を用いてどのように改善されるかを研究する。
論文は、オープンエアの絡み合い分布を中心に、クライオスタット内部の状態発生の段階、新しい世代のコプラナーアンテナによるクライオスタットとオープンエアのインピーダンスマッチング、および現在のマイクロ波技術の限られた枠組みにおけるオープンエアの伝搬について論じている。
また、損失や測定不効率による限界にも対処し、衛星量子通信の拡張について検討する。
そこで, 回折と乱流の影響を解析し, 後者が光学系の信号に与える影響についても検討した。
最後に,量子局所領域ネットワークにおける量子情報のテレポーテーションについて検討する。
要約すると、この論文はマイクロ波系における無線量子通信の発展に寄与し、その技術的限界とそれを克服する方法を研究する。
それでも、この周波数帯で働く量子技術はまだ創発的であり、それらを競争力を持たせるために多くの研究をしなければならない。
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