論文の概要: Hybrid discrimination strategy based on photon-number-resolving detectors and mesoscopic twin-beam states

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2506.10160v1
• Date: Wed, 11 Jun 2025 20:26:45 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-06-13 15:37:22.44134
• Title: Hybrid discrimination strategy based on photon-number-resolving detectors and mesoscopic twin-beam states
• Title（参考訳）: 光子数分解検出器とメソスコピック双ビーム状態に基づくハイブリッド識別戦略
• Authors: Luca Razzoli, Alex Pozzoli, Alessia Allevi,
• Abstract要約: 状態識別は、量子通信プロトコルの実装において重要な課題である。 我々は、光の堅牢な量子状態を利用して、メソスコピック・インテンシティ・レシスタンスで機能するハイブリッド戦略を提案する。 我々のアプローチは古典的および量子的特徴(古典的な光の性質に基づく信頼性のある状態判別)と、非古典的な相関から生じるセキュリティを組み合わせたものである。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: State discrimination is a key challenge in the implementation of quantum communication protocols. Most optical communication protocols rely on either coherent states of light or fragile single-photon states, making it often difficult to achieve robustness and security simultaneously. In this work, we propose a hybrid strategy that operates in the mesoscopic intensity regime, leveraging robust quantum states of light. Our approach combines classical and quantum features: reliable state discrimination based on a classical property of light, and security stemming from nonclassical correlations. Specifically, the receiver uses photon-number-resolving detectors to access the mean photon number of the binary thermal signals encoding the information. The communication channel exploits twin-beam states, inherently sensitive to eavesdropping attacks, to provide a layer of security. This strategy is scalable, allowing for straightforward extension to more complex signal alphabets, and offers a promising route for robust and secure quantum communication in the mesoscopic intensity domain.
• Abstract（参考訳）: 状態識別は、量子通信プロトコルの実装において重要な課題である。 ほとんどの光通信プロトコルは、光のコヒーレントな状態または脆弱な単一光子状態に依存しているため、堅牢性とセキュリティを同時に達成することはしばしば困難である。 本研究では,光の堅牢な量子状態を利用して,メソスコピック・インテンシティ・レシスタンス(メソスコピック・インテンシティ・レシスタンス・レシスタンス)で機能するハイブリッド・ストラテジーを提案する。 我々のアプローチは古典的および量子的特徴(古典的な光の性質に基づく信頼性のある状態判別)と、非古典的な相関から生じるセキュリティを組み合わせたものである。 具体的には、受信機は光子数分解検出器を使用して、情報を符号化する二元熱信号の平均光子数にアクセスする。 通信チャネルは、本質的に盗聴攻撃に敏感なツインビーム状態を利用してセキュリティ層を提供する。 この戦略はスケーラブルであり、より複雑な信号アルファベットへの直接的な拡張を可能にし、メソスコピック強度領域における堅牢でセキュアな量子通信のための有望な経路を提供する。

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