論文の概要: Optimized Receiver Design for Entanglement-Assisted Communication using BPSK

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2407.02592v1
• Date: Tue, 2 Jul 2024 18:28:46 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-07-04 18:33:58.506045
• Title: Optimized Receiver Design for Entanglement-Assisted Communication using BPSK
• Title（参考訳）: BPSKを用いた絡み合い支援通信のための最適受信機設計
• Authors: Rahul Bhadani, Ivan B. Djordjevic,
• Abstract要約: 絡み合い支援通信のための2x2光ハイブリッド受信機を提案する。 従来提案していた10モード以上の光パラメトリック増幅器ベース受信機と比較して,誤差確率が約10%低いことを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.8287206589886882
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: The use of pre-shared entanglement in entanglement-assisted communication offers a superior alternative to classical communication, especially in the photon-starved regime and highly noisy environments. In this paper, we analyze the performance of several low-complexity receivers that use optical parametric amplifiers. The simulations demonstrate that receivers employing an entanglement-assisted scheme with phase-shift-keying modulation can outperform classical capacities. We present a 2x2 optical hybrid receiver for entanglement-assisted communication and show that it has a roughly 10% lower error probability compared to previously proposed optical parametric amplifier-based receivers for more than 10 modes. However, the capacity of the optical parametric amplifier-based receiver exceeds the Holevo capacity and the capacities of the optical phase conjugate receiver and 2x2 optical hybrid receiver in the case of a single mode. The numerical findings indicate that surpassing the Holevo and Homodyne capacities does not require a large number of signal-idler modes. Furthermore, we find that using unequal priors for BPSK provides roughly three times the information rate advantage over equal priors.
• Abstract（参考訳）: 絡み合い支援通信における事前の絡み合いの使用は、古典的なコミュニケーション、特に光子飢え状態やノイズの多い環境において、優れた代替手段を提供する。 本稿では,光パラメトリック増幅器を用いた複数の低複雑受信機の性能解析を行う。 シミュレーションにより、位相シフト鍵変調を用いたエンタングルメント支援方式を用いた受信機は、古典的容量よりも優れた性能を示すことが示された。 本稿では,2x2光ハイブリッド受信機について,従来提案していた10モード以上の光パラメトリック増幅器を用いた受信機と比較して約10%低い誤差率を示す。 しかし、光パラメトリック増幅器ベースの受信機は、単一モードの場合、ホレボ容量と光位相共役受信機と2x2光ハイブリッド受信機の容量を超える。 数値的な結果は、ホレボとホモディネの容量を超えると、多くの信号イドラーモードを必要としないことを示している。 さらに,BPSKにおける不平等な事前利用は,等価な事前よりも情報レートの方が約3倍有利であることがわかった。

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