論文の概要: On the Utility of Quantum Entanglement for Joint Communication and Instantaneous Detection

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2503.21134v1
• Date: Thu, 27 Mar 2025 03:51:59 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-03-28 12:50:58.938072
• Title: On the Utility of Quantum Entanglement for Joint Communication and Instantaneous Detection
• Title（参考訳）: 共同通信と瞬時検出のための量子絡み合わせの有用性について
• Authors: Yuhang Yao, Syed A. Jafar,
• Abstract要約: 絡み合いは、量子資源を利用する通信および検出方式の性能を著しく向上させることが知られている。 本研究では、(結合)通信および検出スキームにおける量子絡み合いの同時利用について検討する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.6641834518599303
• License:
• Abstract: Entanglement is known to significantly improve the performance (separately) of communication and detection schemes that utilize quantum resources. This work explores the simultaneous utility of quantum entanglement for (joint) communication and detection schemes, over channels that are convex combinations of identity, depolarization and erasure operators, both with perfect and imperfect entanglement assistance. The channel state is binary, rapidly time-varying and unknown to the transmitter. While the communication is delay-tolerant, allowing the use of arbitrarily long codewords to ensure reliable decoding, the channel state detection is required to be instantaneous. The detector is neither co-located with the transmitter, nor able to wait for the decoding in order to learn the transmitted waveform. The results of this work appear in the form of communication-rate vs instantaneous-detection-error tradeoffs, with and without quantum entanglement. Despite the challenges that place the two tasks at odds with each other, the results indicate that quantum entanglement can indeed be simultaneously and significantly beneficial for joint communication and instantaneous detection.
• Abstract（参考訳）: 絡み合いは、量子資源を利用する通信および検出スキームの性能(別途)を著しく改善することが知られている。 本研究は, 完全かつ不完全な絡み合い支援を用いて, 同一性, 脱分極, 消去演算子の凸結合チャネル上での(結合)通信および検出スキームにおける量子絡み合いの同時利用について検討する。 チャネル状態はバイナリであり、急速に時間変化し、送信者には未知である。 通信は遅延耐性があり、任意の長さのコードワードを使用して信頼性の高い復号化を保証できるが、チャネル状態検出は瞬時に行う必要がある。 検出器は送信機と同時配置されず、送信波形を学習するために復号を待つこともできない。 この研究の結果は、量子絡み合うことなく、通信速度対即時検出エラートレードオフの形で現れる。 2つのタスクを互いに不一致に配置する課題にもかかわらず、結果は量子絡み合いが、共同通信や瞬時に検出する上で、実際に同時かつ著しく有用であることを示している。

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