論文の概要: Probabilistic pulse-position modulation for classical communication on quantum channels

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2502.04856v1
• Date: Fri, 07 Feb 2025 11:46:47 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-02-10 14:56:16.496390
• Title: Probabilistic pulse-position modulation for classical communication on quantum channels
• Title（参考訳）: 量子チャネル上の古典的通信のための確率的パルス位置変調
• Authors: Farzad Kianvash, Matteo Rosati,
• Abstract要約: 最適化された確率で複数のモードに分散するアダマール符号の一般化を提案する。 我々は達成可能な通信速度を導出し、PPPMが特定の中間エネルギー体制において従来のアダマール符号より優れていることを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License:
• Abstract: Classical communication over lossy quantum channels is an essential topic in quantum information theory, with practical implications for optical-fiber and free-space communications. Multi-phase Hadamard codes, based on coherent-state Binary Phase-Shift Keying (BPSK) modulation and decoded using vacuum-or-pulse (VP) detectors, offer a promising approach for achieving high communication rates while relying only on linear optics and single-photon detectors (SPDs). However, their performance does not reach the ultimate Holevo limit. In this work, we propose a generalization of Hadamard codes that distributes the signal across multiple modes with optimized probabilities, rather than concentrating it in a single mode, dubbed probabilistic pulse-position modulation (PPPM). We derive an achievable communication rate, demonstrating that our PPPM can outperform traditional Hadamard codes in certain intermediate energy regimes.
• Abstract（参考訳）: 損失のある量子チャネル上の古典的な通信は、光ファイバー通信と自由空間通信に実践的な意味を持つ量子情報理論において重要なトピックである。 多相アダマール符号は、コヒーレント状態の2相位相シフト鍵(BPSK)変調に基づいて、真空またはパルス検出器(VP)を用いて復号化され、線形光学系と単光子検出器(SPD)にのみ依存しながら高い通信速度を達成するための有望なアプローチを提供する。 しかし、そのパフォーマンスは究極のホレヴォ限界に達しない。 本研究では,確率的パルス位置変調(PPPM)と呼ばれる単一モードに集中させるのではなく,複数のモードに最適化された確率で信号を分散するアダマール符号の一般化を提案する。 我々は達成可能な通信速度を導出し、PPPMが特定の中間エネルギー体制において従来のアダマール符号より優れていることを示す。

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