論文の概要: Spatial-Mode Diversity and Multiplexing for Continuous Variables Quantum Communications
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2409.04334v1
- Date: Fri, 6 Sep 2024 15:10:10 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-09-09 15:24:36.131252
- Title: Spatial-Mode Diversity and Multiplexing for Continuous Variables Quantum Communications
- Title（参考訳）: 連続可変量子通信における空間モードの多様性と多重化
- Authors: Seid Koudia, Leonardo Oleynik, Mert Bayraktar, Junaid ur Rehman, Symeon Chatzinotas,
- Abstract要約: 多様性スキームを用いた連続可変量子通信システムの性能について検討する。
多様性のスキームは、忠実度の観点からはシングルチャネル伝送よりも大きな利点をもたらすことが判明した。
CV-QKDでは、平均秘密鍵レートにおいて多様性が多重化よりも優れていることを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 31.406787669796184
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We investigate the performance of continuous-variable (CV) quantum communication systems employing diversity schemes to mitigate the effects of realistic channel conditions, including Gaussian lossy channels, fading, and crosstalk. By modeling the transmittivity of the channel as a log-normal distribution, we account for the stochastic nature of fading. We analyze the impact of both post-processing amplification at the receiver and pre-amplification at the transmitter on the fidelity of the communication system. Our findings reveal that diversity schemes provide significant advantages over single-channel transmission in terms of fidelity, particularly in conditions of strong fading and high thermal background noise. We also explore the effect of crosstalk between channels and demonstrate that a noticeable advantage persists in scenarios of strong fading or thermal noise. For CV-QKD, we show that diversity can outperform multiplexing in terms of average secret key rate, revealing a diversity advantage over multiplexing in some regimes.
- Abstract（参考訳）: 本研究では,ガウス的損失チャネル,フェード,クロストークなどの現実的なチャネル条件の影響を軽減するために,多様性スキームを用いた連続可変(CV)量子通信システムの性能について検討する。
チャネルの透過率を対数正規分布としてモデル化することにより、フェーディングの確率的性質について考察する。
我々は、受信機における後処理増幅と送信機における前処理増幅の両方が通信システムの忠実度に与える影響を分析する。
以上の結果から,特に強暗色,高熱的背景雑音の条件下では,単一チャネル伝送に比べて多様性が有益であることが示唆された。
また、チャネル間のクロストークの効果についても検討し、強弱なフェーディングや熱雑音のシナリオにおいて顕著な利点が持続することを示した。
CV-QKDでは、平均秘密鍵レートにおいて多様性が多重化を上回ることが示され、いくつかの体制において多重化よりも多様性の優位性が示された。
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