論文の概要: Greedy receiver for photon-efficient optical communication

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2403.02634v1
• Date: Tue, 5 Mar 2024 03:57:54 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-03-06 16:20:32.418522
• Title: Greedy receiver for photon-efficient optical communication
• Title（参考訳）: 光子効率光通信用グリーディ受信機
• Authors: Karol {\L}ukanowski
• Abstract要約: 局所最適グリードアルゴリズムに基づく新しい受信機を導入し、パルス位置変調に適用する。 受信機は、これまで提案された全ての信号強度系における戦略の誤差確率を低減し、検出プロセスの数値最適化による結果に匹敵する結果を得る。 深宇宙光通信のフォトン・スターベド状態特性において、グリーディ受信機は状態判別誤差の確率に基づいて量子最適ヘルストロームに接近する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.7404865362620803
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: In optical communication the transmitter encodes information into a set of light states defined by the modulation format, selected to accommodate specific channel conditions and to remain sufficiently distinguishable at the output. Various receiver architectures have been designed to improve the demodulation performance, ultimately limited by quantum theory. In this work I introduce a new receiver based on a locally optimal greedy algorithm and apply it to pulse position modulation. The receiver reduces the error probabilities of previously proposed strategies in all signal strength regimes and achieves results comparable with those obtained by numerical optimization of the detection process. In contrast, however, it is conceptually simple and therefore can be scaled to arbitrarily high modulation orders for which numerical methods become intractable. In the photon-starved regime characteristic of deep space optical communication, the greedy receiver approaches the quantum-optimal Helstrom bound on state discrimination error probability. In the regime of few-photon pulses, the error reduction offered over the other methods grows up to an order of magnitude.
• Abstract（参考訳）: 光通信において、送信機は変調フォーマットで定義された一連の光状態に情報を符号化し、特定のチャネル条件を満たすように選択され、出力において十分に識別可能である。 様々な受信機アーキテクチャは復調性能を改善するために設計されており、最終的に量子理論によって制限されている。 本研究では,局所最適グリードアルゴリズムに基づく新しい受信機を導入し,パルス位置変調に適用する。 受信機は、これまで提案された全ての信号強度系における戦略の誤差確率を低減し、検出プロセスの数値最適化による結果に匹敵する結果を得る。 対照的に、概念的には単純であり、それゆえ任意に高い変調次数にスケールできるため、数値的手法は難解になる。 深宇宙光通信の光子星型状態特性では、フレディ受信機は状態判別誤差の確率に基づいて量子最適ヘルストロームに接近する。 数光子パルスの状態では、他の方法で提供される誤差の低減は桁違いに大きくなる。

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