論文の概要: Quantum-Enhanced Change Detection and Joint Communication-Detection

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2504.17237v1
• Date: Thu, 24 Apr 2025 04:17:55 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-05-02 19:15:53.242737
• Title: Quantum-Enhanced Change Detection and Joint Communication-Detection
• Title（参考訳）: 量子化による変化検出と共同通信検出
• Authors: Zihao Gong, Saikat Guha,
• Abstract要約: 2モード圧縮真空状態を用いたプレシェード絡みは検出遅延を著しく低減することを示した。 変化検出遅延は量子相対エントロピー(QRE)に逆比例する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.1567011102709834
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Quick detection of transmittance changes in optical channel is crucial for secure communication. We demonstrate that pre-shared entanglement using two-mode squeezed vacuum states significantly reduces detection latency compared to classical and entanglement-augmented coherent-state probes. The change detection latency is inversely proportional to the quantum relative entropy (QRE), which goes to infinity in the absence of thermal noise, suggesting idealized instantaneous detection. However, in realistic scenarios, we show that QRE scales logarithmically with the inverse of the thermal noise mean photon number. We propose a receiver that achieves this scaling and quantify its performance gains over existing methods. Additionally, we explore the fundamental trade-off between communication capacity and change detection latency, highlighting how pre-shared entanglement enhances both.
• Abstract（参考訳）: 光チャネルにおける透過率変化の迅速検出は、セキュアな通信に不可欠である。 本研究では,2モード圧縮真空状態を用いたプレシェードエンタングルメントが,古典的およびエンタングルメント強化コヒーレントステートプローブと比較して検出遅延を著しく低減することを示した。 変化検出遅延は量子相対エントロピー (QRE) に逆比例するが、これは熱雑音がなければ無限大になるため、理想化された瞬時検出が提案される。 しかし,現実的なシナリオでは,QREは熱雑音平均光子数の逆数と対数的にスケールすることを示す。 本稿では,このスケーリングを実現し,既存の手法による性能向上を定量化する受信機を提案する。 さらに、通信容量と変更検出レイテンシの基本的なトレードオフについて検討し、事前共有の絡み合いが両者をいかに強化するかを強調した。

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