論文の概要: Operational Collapse Region in Repeaterless Loss-Dephasing Quantum Channels
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2607.07603v1
- Date: Wed, 08 Jul 2026 16:22:04 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-07-09 22:50:30.45913
- Title: Operational Collapse Region in Repeaterless Loss-Dephasing Quantum Channels
- Title（参考訳）: Repeaterless Loss-Dephasing Quantum Channels における動作崩壊領域
- Abstract要約: テレコムCバンドファイバリンクにおけるデュアルレール偏光絡みの劣化について数値解析を行った。
これらの知見は、実用的な量子通信リンクの設計のための重要なガイドラインを提供する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: The distribution of entangled photon pairs over standard optical fiber is a fundamental requirement for the realization of the quantum internet. However, real-world deployment is severely bottlenecked by the interplay of amplitude damping (photon loss) and phase noise (birefringence). In this paper, we numerically investigate the degradation of dual-rail polarization entanglement in telecom C-band fiber links. We demonstrate a critical disparity between the physical survival of quantum correlations and their practical utility in standard communication protocols. By evaluating the unconditional logarithmic negativity against the post-selected teleportation fidelity, we identify a distinct ``operational collapse region'' -- a distance window where the channel retains true quantum entanglement, yet standard coincidence-based detection architectures fail to provide any advantage over classical strategies. Furthermore, we reveal that the width of this inaccessible region exhibits a non-monotonic dependence on the phase noise rate, implying that simply minimizing fiber dephasing does not necessarily optimize the operational efficiency of the network. These findings provide vital guidelines for the design of practical quantum communication links.
- Abstract（参考訳）: 標準光ファイバ上の絡み合った光子対の分布は、量子インターネットの実現の基本的な要件である。
しかし、現実世界の展開は振幅減衰(光子損失)と位相雑音(複屈折)の相互作用によって著しくボトルネックとなる。
本稿では,通信用Cバンドファイバリンクにおけるデュアルレール偏光絡みの劣化について数値解析を行った。
本稿では,量子相関の物理的生存と,標準通信プロトコルにおける実用性の間に重要な相違点を示す。
非条件対数負性性(unconditional logarithmic negativity)をポスト選択されたテレポーテーションの忠実性に対して評価することにより、チャネルが真の量子エンタングルメントを保持する距離ウィンドウである 'オペレーショナル崩壊領域' を識別するが、標準的な偶然に基づく検出アーキテクチャは古典的戦略に対して何の利点も与えない。
さらに、この到達不能領域の幅は位相雑音率に非単調な依存性を示し、単にファイバの劣化を最小限に抑えるだけではネットワークの動作効率が必ずしも最適化されないことを示す。
これらの知見は、実用的な量子通信リンクの設計のための重要なガイドラインを提供する。
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