論文の概要: Employing weak-field homodyne detection for quantum communications

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2405.14310v1
• Date: Thu, 23 May 2024 08:30:34 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-05-24 18:04:42.722400
• Title: Employing weak-field homodyne detection for quantum communications
• Title（参考訳）: 弱場ホモダイン検出を用いた量子通信
• Authors: Michele N. Notarnicola, Stefano Olivares,
• Abstract要約: 我々は、コヒーレントな状態符号化を持つ損失ボソニックチャネル上での量子通信における弱場ホモダイン(WF)測定の役割について検討する。 この種の受信機は、有限分解能と低強度局所発振器を備えた光子数分解(PNR)検出器を用いる。
• 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: We investigate the role of weak-field homodyne (WF) measurement for quantum communications over a lossy bosonic channel with coherent state encoding. This kind of receiver employs photon-number resolving (PNR) detectors with finite resolution and low-intensity local oscillator. As a figure of merit, we consider the mutual information for a Gaussian input modulation. We prove an enhancement over Shannon capacity in the photon starved regime, obtained by exploiting information on the mean signal energy to suitably optimize the local oscillator intensity. Thereafter, we investigate the performance of non-Gaussian modulation, by considering a Gamma distribution of the energy of the encoded pulses, and achieve an increase in the information rate with respect to the Gaussian modulation case in the intermediate energy regime, being more accentuated for low values of the PNR resolution.
• Abstract（参考訳）: 我々は、コヒーレントな状態符号化を持つ損失ボソニックチャネル上での量子通信における弱場ホモダイン(WF)測定の役割について検討する。 この種の受信機は、有限分解能と低強度局所発振器を備えた光子数分解(PNR)検出器を用いる。 メリットの図形として、ガウス入力変調の相互情報を考える。 我々は, 局所振動子強度を最適に最適化するために, 平均信号エネルギーの情報を利用して得られる光子飢餓状態におけるシャノン容量の増大を証明した。 その後、符号化パルスのエネルギーのガンマ分布を考慮することにより、非ガウス変調の性能について検討し、中間エネルギー系におけるガウス変調ケースに関する情報量の増加を実現し、PNR分解能の低い値に対してよりアクセントを付ける。

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