論文の概要: QCommE2E: An Open-Source Simulation of End-to-End Quantum Communication Systems
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2605.24723v1
- Date: Sat, 23 May 2026 20:27:21 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-05-26 19:50:18.34822
- Title: QCommE2E: An Open-Source Simulation of End-to-End Quantum Communication Systems
- Title（参考訳）: QCommE2E: エンドツーエンド量子通信システムのオープンソースシミュレーション
- Authors: Omar Alnaseri,
- Abstract要約: 本稿では、エンドツーエンドの量子通信システムのためのオープンソースのシミュレーションフレームワークとしてQCommE2Eを提案する。
主な目的は、送信機、受信機、通信チャネル、パフォーマンスメトリクス、可視化ツールを含む包括的なフレームワークを開発することである。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
- Abstract: This paper presents QCommE2E as an open-source simulation framework for end-to-end quantum communication systems, with explicit tutorial emphasis. The primary objective is to develop a comprehensive framework that includes transmitters, receivers, communication channels, performance metrics, and visualization tools, to facilitate the systematic design, configuration, and analysis of experimental simulations for novel quantum communication architectures. As the primary use case, we walk through the current quantum channel comparison, which maps textbook quantum-information channels and reduced optical-fiber/free-space surrogates into a single executable benchmark. We describe the common density-matrix interface, the matched modulation and detection chain, and the exact role of the channel classes Depolarizing Channel, Dephasing Channel, Erasure Channel, Bosonic Channel, Turbulence Channel, and PMD Channel. We also explain the current visualization layer, which projects received states onto constellation and Bloch representations for qualitative inspection. To keep the implementation-faithful, we provide a summary of the baseline execution, which uses a square 16-QAM embedding, a pretty-good-measurement detector constructed from the same reference-state codebook, and BER/SER. Finally, we position the channel-comparison as an entry point for broader future work, including equalization, quantum autoencoder, learning-based, and system-level algorithm integration.
- Abstract（参考訳）: 本稿では,QCommE2Eをエンド・ツー・エンドの量子通信システムのためのオープンソース・シミュレーション・フレームワークとして提案する。
主な目的は、新しい量子通信アーキテクチャのための実験シミュレーションの体系的設計、構成、分析を容易にするために、送信機、受信機、通信チャネル、パフォーマンスメトリクス、可視化ツールを含む包括的なフレームワークを開発することである。
第一のユースケースとして、教科書の量子情報チャンネルをマッピングし、光ファイバー/自由空間のサロゲートを1つの実行可能なベンチマークにマップする、現在の量子チャネル比較(quantum channel comparison)を考察する。
本稿では, 共通密度行列インタフェース, 一致した変調および検出連鎖, および, チャネルクラスにおけるデポーラライズチャネル, デポーザチャネル, 消去チャネル, ボソニックチャネル, 乱流チャネル, およびPMDチャネルの正確な役割について述べる。
また、プロジェクトの星座への状態受信と定性検査のためのBloch表現に関する現在の可視化層についても説明する。
実装を忠実に維持するために,正方形の16-QAM埋め込み,同じ参照状態のコードブックから構築された良質な測定検出器,BER/SERを用いたベースライン実行の概要を提供する。
最後に、チャネル比較を、等化、量子オートエンコーダ、学習ベース、システムレベルのアルゴリズム統合など、より広範な将来の作業のエントリーポイントとして位置付ける。
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