論文の概要: New Paradigm for Integrated sensing and Communication with Rydberg Atomic Receiver

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2506.13304v1
• Date: Mon, 16 Jun 2025 09:45:43 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-06-17 17:28:48.003722
• Title: New Paradigm for Integrated sensing and Communication with Rydberg Atomic Receiver
• Title（参考訳）: Rydberg 原子受信機による統合センシングと通信のための新しいパラダイム
• Authors: Minze Chen, Tianqi Mao, Yang Zhao, Wei Xiao, Dezhi Zheng, Zhaocheng Wang, Jun Zhang, Sheng Chen,
• Abstract要約: RYDAR(RYDAR)は理論上、-174dBm/Hz以下の未認識の電気信号を検出できる。 RYDARをベースとしたISACの今後の応用は計画されており、民間と軍事の両方の目的において大きな可能性を示唆している。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 21.254360606708616
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: The RYDberg Atomic Receiver (RYDAR) has been demonstrated to surmount the limitation on both the sensitivity and operating bandwidth of the classical electronic counterpart, which can theoretically detect indiscernible electric signals below -174 dBm/Hz with optical measurement through Rydberg-state atoms. Such miracle has established a new quantum-based paradigm for communications and sensing, which motivates a revolution of the transceiver design philosophies to fully unleash the potential of RYDAR towards next-generation networks. Against this background, this article provides a thorough investigation of Rydberg atomic communications and sensing from theory to hardware implementations. Specifically, we highlight the great opportunities from the hybridization between the RYDAR and the cutting-edge integrated sensing and communication (ISAC), followed by essential preliminaries of the quantum-based receiver. Then we propose a theoretical framework for broadband ISAC based on RYDAR, demonstrated by the proof-of-concept experiments. Afterwards, the enabling technologies for the ISAC framework are explored ranging from channel characterization, waveform design to array-based receiver configurations, where the open problems are also summarized. Finally, the future applications of RYDAR-based ISAC are envisioned, indicating its significant potential for both civilian and military purposes.
• Abstract（参考訳）: ライドバーグ原子受信機(RYDAR)は、ライドバーグ状態の原子を通して光学的測定を行い、理論上は-174dBm/Hz以下の未認識の電気信号を検出できる古典電子の感度と動作帯域の両方に制限を課すことが実証されている。 このような奇跡は、通信とセンシングのための新しい量子ベースのパラダイムを確立し、このパラダイムは、次世代ネットワークへのRYDARの可能性を完全に解き放つために、トランシーバー設計哲学の革命を動機付けている。 この背景に対して、この記事では、Rydberg原子間通信と理論からハードウェア実装へのセンシングを徹底的に調査する。 具体的には、RYDARと最先端統合センシング・通信(ISAC)のハイブリッド化と、量子ベースの受信機の本質的な予備となる予備となることによる大きな機会を強調した。 次に,概念実証実験によって実証されたRYDARに基づくブロードバンドISACの理論的枠組みを提案する。 その後、ISACフレームワークの実現技術は、チャネルのキャラクタリゼーション、波形設計から配列ベースの受信機構成まで幅広く検討され、オープンな問題も要約される。 最後に、RYDARをベースとしたISACの将来の応用が計画されており、民間と軍事の両方の目的において大きな可能性を示唆している。

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