論文の概要: Distillation-Enhanced Continuous-Variable Quantum Teleportation for Satellite Communication Networks
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2607.08977v1
- Date: Thu, 09 Jul 2026 22:44:55 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-07-13 14:47:12.75171
- Title: Distillation-Enhanced Continuous-Variable Quantum Teleportation for Satellite Communication Networks
- Title（参考訳）: 衛星通信ネットワークのための蒸留強化連続可変量子テレポーテーション
- Abstract要約: 衛星ベースの自由空間光(FSO)チャネル上の量子テレポーテーション(QT)は、長距離量子通信において有望なアプローチである。
衛星が絡み合った状態を2つの地上局に分散する二重ダウンリンクシナリオにおける連続可変(CV)QTについて検討する。
より弱いチャネルへの光子付加と光子サブトラクション (PA-PS) の逐次的適用に基づいて, 非ガウスエンタングルメント蒸留プロトコルを用いる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 18.47839904465837
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Quantum teleportation (QT) over satellite-based free-space optical (FSO) channels is a promising approach for long-distance quantum communication. However, its performance is significantly degraded by atmospheric loss and turbulence. In this paper, we investigate continuous-variable (CV) QT in a dual-downlink scenario, where a satellite distributes entangled states to two ground stations. To mitigate channel-induced degradation, we employ a non-Gaussian entanglement distillation protocol based on the sequential application of photon addition and photon subtraction (PA-PS) on the weaker channel. The results show that the proposed scheme improves teleportation fidelity by up to 7.7% and enhances entanglement negativity by approximately 105% in the low-to-moderate (below 600 km) loss regime. In addition, we identify an optimal squeezing parameter that balances entanglement strength and noise sensitivity. Taken together, these results demonstrate the effectiveness of PA-PS distillation for improving CV quantum communication in realistic satellite networks. We further characterize the trade-off between fidelity gain and the heralded success probability of the protocol.
- Abstract（参考訳）: 衛星ベースの自由空間光(FSO)チャネル上の量子テレポーテーション(QT)は、長距離量子通信において有望なアプローチである。
しかし、その性能は大気の損失と乱流によって著しく劣化する。
本稿では,衛星が絡み合った状態を2つの地上局に分散する二重ダウンリンクシナリオにおける連続可変(CV)QTについて検討する。
チャネル誘起劣化を緩和するため,より弱いチャネル上での光子付加および光子減量(PA-PS)の逐次的適用に基づいて,非ガウスエンタングルメント蒸留プロトコルを用いる。
提案手法は,600km未満の低モデレートにおけるテレポーテーションの忠実度を最大7.7%向上し,絡み合いの負性度を約105%向上させることを示した。
さらに,エンタングルメント強度と雑音感度のバランスをとる最適スクイーズパラメータを同定する。
これらの結果は,現実的な衛星ネットワークにおけるCV量子通信改善のためのPA-PS蒸留の有効性を示すものである。
さらに,プロトコルの正当性向上と有意な成功確率とのトレードオフを特徴付ける。
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