論文の概要: Displacement-Squeeze receiver for BPSK displaced squeezed vacuum states surpassing the coherent-states Helstrom bound under imperfect conditions
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2601.09073v1
- Date: Wed, 14 Jan 2026 02:05:26 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-01-15 18:59:20.220289
- Title: Displacement-Squeeze receiver for BPSK displaced squeezed vacuum states surpassing the coherent-states Helstrom bound under imperfect conditions
- Title（参考訳）: 不完全条件下でのコヒーレント状態ヘルストロームを超越したBPSK変位真空状態の変位スキューズ受信機
- Authors: Enhao Bai, Jian Peng, Tianyi Wu, Kai Wen, Fengkai Sun, Chun Zhou, Yaping Li, Zhenrong Zhang, Chen Dong,
- Abstract要約: BPSK置換真空状態(S-BPSK)を識別するための変位印加受信機(DSR)
すべての信号エネルギー N に対して、左[P_textHBtextDSS, 2P_textHBtextDSS right]$ は、等しい事前条件と理想条件の下で、$P_texterrtextDSR を示す。
非単位効率, 暗数, 位相拡散, 受波体熱雑音下での性能を定量化し, MAPしきい値適応はこれらの非理想性に対して堅牢性を提供する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 18.54481311613931
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We propose a displacement-squeeze receiver (DSR) for discriminating BPSK displaced squeezed vacuum states (S-BPSK). The receiver applies a displacement followed by a squeezing operation with the squeezing axis rotated by $\fracπ{2}$, and performs photon-number-resolving detection with a MAP threshold decision. This processing effectively increases the distinguishability of the input states by elongating their distance in phase space and reducing their population overlap in Fock basis. We show that for all signal energy N, $P_\text{err}^\text{DSR} \in \left[P_\text{HB}^\text{DSS}, 2P_\text{HB}^\text{DSS}\right]$, under equal priors and ideal condition. In the low-energy regime, DSR beats the S-BPSK SQL at $N \approx 0.3$ and drops below the coherent-state BPSK (C-BPSK) Helstrom bound at $N \approx 0.4$, reaching $P_\text{err}^\text{DSR} < 1\%$ near $N \approx 0.6$. Finally, we quantify performance under non-unit efficiency and dark counts, phase diffusion, and receiver thermal noise, with MAP threshold adaptation providing robustness across these nonidealities.
- Abstract（参考訳）: そこで本研究では,BPSK置換真空状態(S-BPSK)を識別するための変位スクイーズ受信機(DSR)を提案する。
受信機は、このスクイーズ軸を$\fracπ{2}$で回転させ、MAPしきい値決定で光子数分解検出を行う。
この処理は、位相空間における距離を延長し、フォックベースでの人口重なりを減らし、入力状態の識別性を効果的に向上させる。
すべての信号エネルギー N に対して、$P_\text{err}^\text{DSR} \in \left[P_\text{HB}^\text{DSS}, 2P_\text{HB}^\text{DSS}\right]$ は、等しい事前条件と理想条件の下で成り立つことを示す。
低エネルギー体制では、DSRはS-BPSK SQLを$N \approx 0.3$で破り、コヒーレントステートBPSK (C-BPSK) Helstrom bound at $N \approx 0.4$, reach $P_\text{err}^\text{DSR} < 1\%$ near $N \approx 0.6$で下げる。
最後に, 非単位効率, 暗数, 位相拡散, 受熱雑音下での性能を定量化し, MAPしきい値適応はこれらの非理想性に対して堅牢性を提供する。
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