論文の概要: Picosecond Wireless Synchronization with Entangled Photons via Grid-Based Quantum Coverage in Indoor Optical Systems
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2510.20885v1
- Date: Thu, 23 Oct 2025 17:49:46 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-10-28 09:00:15.286217
- Title: Picosecond Wireless Synchronization with Entangled Photons via Grid-Based Quantum Coverage in Indoor Optical Systems
- Title（参考訳）: 格子型量子被覆による光子絡み合わせによる屋内光学系におけるピコ秒無線同期
- Authors: Hossein Safi, Mohammad Taghi Dabiri, Mazen Hasna, Iman Tavakkolnia, Harald Haas,
- Abstract要約: グリッド型ビームステアリングに基づく屋内光無線システムのための新しい絡み合い支援同期フレームワークを提案する。
光子検出の特異性とランダム性に対処するために,2段階同期アルゴリズムを開発した。
その結果、より微細なグリッド構成と最適な光子ペアレートは同期誤差を著しく低減することがわかった。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 12.035454349591085
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: In this paper, we propose a novel entanglement-assisted synchronization framework for indoor optical wireless systems based on grid-based beam steering. A central transmitter equipped with a spontaneous parametric down-conversion (SPDC) source emits time-energy entangled photon pairs, directing user photons toward spatially defined grids based on estimated user positions, while retaining reference photons for timestamping. The room is partitioned into multiple beam-aligned regions, and photon reception probability is analytically modeled using local coordinate transformations and Gaussian beam optics. To address the inherent sparsity and randomness of photon detection, we develop a robust two-stage synchronization algorithm that performs sparse bit-pattern matching and timestamp averaging to estimate timing offsets. Monte Carlo simulations are then performed to evaluate the impact of synchronization duration, grid resolution, and photon-pair generation rate on synchronization accuracy. Results show that finer grid configurations and optimal photon-pair rates significantly reduce synchronization error, achieving sub-10 ps timing accuracy within 1 ms of synchronization time. The proposed approach enables scalable, high-precision quantum synchronization in wireless indoor environments, laying the groundwork for future joint quantum communication, sensing, and positioning systems.
- Abstract（参考訳）: 本稿では,グリッドベースのビームステアリングに基づく屋内光無線システムのための,新しい絡み合い支援同期フレームワークを提案する。
自発パラメトリックダウンコンバージョン(SPDC)ソースを備えた中央送信機は、タイムスタンプ用の基準光子を保持しつつ、推定されたユーザ位置に基づいて、ユーザ光子を空間的に定義されたグリッドに向け、時間エネルギーの絡み合った光子対を出力する。
部屋を複数のビーム整列領域に分割し、局所座標変換とガウスビーム光学を用いて光子受信確率を解析的にモデル化する。
光子検出の本質的にの空間性とランダム性に対処するため,スパースビットパターンマッチングとタイムスタンプ平均化を実行し,タイミングオフセットを推定する頑健な2段階同期アルゴリズムを開発した。
次にモンテカルロシミュレーションを行い、同期時間、格子分解能、光子対生成速度が同期精度に与える影響を評価する。
その結果,より微細なグリッド構成と最適な光子ペアレートは同期誤差を著しく低減し,同期時間1ms以内でサブ10psのタイミング精度を達成できた。
提案手法により、無線屋内環境におけるスケーラブルで高精度な量子同期が可能となり、将来の共同量子通信、センシング、位置決めシステムの基礎となる。
関連論文リスト
- When Every Millisecond Counts: Real-Time Anomaly Detection via the Multimodal Asynchronous Hybrid Network [42.72133852384352]
我々は、最小応答時間と高精度の両方を優先して、自律運転のためのリアルタイム異常検出を導入する。
イベントカメラからのイベントストリームとRGBカメラの画像データを組み合わせた,新しいマルチモーダル非同期ハイブリッドネットワークを提案する。
提案手法は精度と応答時間の両方で既存手法より優れ,ミリ秒レベルのリアルタイム性能を実現している。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-06-20T19:58:38Z) - Entanglement-verified time distribution in a metropolitan network [0.0]
本稿では,テレコム波長における量子ドットが生成する絡み合った光子対と相関した光子対を利用した量子クロック同期の新たな手法を実験的に実証する。
我々は、絡み合った光子間のタイトな時間相関を利用して、数十ピコ秒の同期精度を実現する。
その結果、実世界の量子ネットワークにおける安全な時間同期と量子鍵分布のための共有リソースとして、量子ドット生成の絡み合ったペアの可能性を強調した。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-04-01T13:57:11Z) - Clock synchronization with pulsed single photon sources [0.0]
フォトニック量子技術は、正確な時間分解された光検出事象の同定を必要とする。
ここでは、時間伝達に単一光子を用いる最近の進歩に基づいて、パルス単一光子源用に設計された高速な後処理方式を応用し、定量化する。
平均根平均2乗同期ジッタは3.0 psで、安定性は超安定クロック系に匹敵する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-12-23T21:10:25Z) - Nonlocal subpicosecond delay metrology using spectral quantum
interference [0.0]
サブピコ秒分解能による相対リンク遅延の変化を非局所的に測定する手法を実証する。
我々のセンシング方式は、位相変調によって達成されたスペクトル干渉に頼り、次いでフィルタリングと2光子同時測定を行う。
実験では,非局所遅延変化の測定では+/-0.04 ps,高周波位相変化測定では+/-0.7degの精度を示した。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-02-23T22:36:57Z) - DNN-assisted Particle-based Bayesian Joint Synchronization and
Localization [42.077355130261715]
超高密度ネットワークにおけるモバイルユーザ(MU)共同同期とローカライゼーション(sync&loc)問題に対処するため,Deep Neural Network-assisted Particle Filter-based (DePF)アプローチを提案する。
DePFは、MUとアクセスポイント(AP)の間の非対称なタイムスタンプ交換機構をデプロイし、伝統的にMUのクロックオフセットとスキューに関する情報を提供する。
合同シンク&ロッキングを行うために、DePFは粒子のガウス混合を利用して、ハイブリッド粒子ベースのパラメトリックベイズ再帰フィルタ(BRF)融合を可能にする。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-09-29T08:58:31Z) - Leveraging Spatial and Photometric Context for Calibrated Non-Lambertian
Photometric Stereo [61.6260594326246]
空間と測光の両方を同時に活用できる効率的な完全畳み込みアーキテクチャを提案する。
分離可能な4D畳み込みと2D熱マップを使うことで、サイズが小さくなり、効率が向上する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-03-22T18:06:58Z) - Stability and Identification of Random Asynchronous Linear
Time-Invariant Systems [81.02274958043883]
線形力学系の安定性に対するランダム化と非同期化の付加的な利点を示す。
未知のランダム化LTIシステムに対して,基礎となる力学を復元するための系統的同定手法を提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-12-08T02:00:04Z) - Absolute clock synchronization with a single time-correlated photon pair
source over 10km [0.0]
単一自発パラメトリックダウンコンバージョン源で発生した光子を双方向に伝搬する点間クロック同期プロトコルを示す。
フォトン対間のタイトタイミング相関を用いて、2つの別々のクロックで測定されたシングルトリップ時間とラウンドトリップ時間を決定する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-09-09T08:52:49Z) - Event-based Asynchronous Sparse Convolutional Networks [54.094244806123235]
イベントカメラはバイオインスパイアされたセンサーで、非同期でスパースな「イベント」の形で画素ごとの明るさ変化に反応する。
同期画像のようなイベント表現で訓練されたモデルを、同じ出力を持つ非同期モデルに変換するための一般的なフレームワークを提案する。
理論的および実験的に、これは高容量同期ニューラルネットワークの計算複雑性と遅延を大幅に減少させることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-03-20T08:39:49Z) - Thermal coupling and effect of subharmonic synchronization in a system
of two VO2 based oscillators [55.41644538483948]
本稿では,二酸化バナジウムスイッチングデバイスを用いた振動型ニューラルネットワーク(ONN)の試作について検討する。
カップリングの効果的な作用半径RTCは、スイッチング中に放出される総エネルギーと平均出力に依存する。
強い熱カップリングの場合、振動が存在する供給電流パラメータの限界は10%拡大する。
サブハーモニック同期の効果は、分類とパターン認識への応用を約束する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-01-06T03:26:53Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。