論文の概要: Classical Communication Protocol based on Joint Classical-Quantum Coding

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.16938v1
• Date: Tue, 15 Sep 2026 10:14:27 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-09-16 14:56:08.455917
• Title: Classical Communication Protocol based on Joint Classical-Quantum Coding
• Title（参考訳）: 連立古典量子符号化に基づく古典的通信プロトコル
• Abstract要約: 本稿では,古典的誤り制御符号化,絡み合い分布,超高密度符号化を統合したロバストな量子通信プロトコルを提案する。 我々は、有界誤差周波数モデルの下でエラー訂正が成功することを保証した採用符号の条件を導出する。 本研究では, ファイバ減衰, 検出器効率, ダークカウント, タイムスロット時間に基づく物理誤差モデルを構築し, 誤り訂正符号の異なる構成の有効性能を評価する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 34.13664611440956
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We introduce a robust quantum communication protocol that integrates classical error-control coding, entanglement distribution, and superdense coding. Classical error-correcting codes are used to mitigate dark counts and photon losses by determining the positions of qubit transmissions and protecting the data embedded through superdense coding. We derive conditions on the employed codes that guarantee successful error correction under a bounded error-frequency model. Moreover, upper bounds are derived on the performance of conventional superdense coding protected by classical error correction. It is shown that, under the same constraints on error frequency, suitable code configurations of the proposed protocol can exceed those upper bounds both in terms of data rate and energy efficiency. Finally, we develop a physical error model based on fiber attenuation, detector efficiency, dark counts, and time-slot duration, and use it to evaluate the effective performance of different configurations of error-correcting codes. The proposed approach is primarily suited for short-distance quantum links, as in Quantum Local Area Network (QLAN) where it can provide high communication throughput while integrating entanglement distribution directly into the communication process.
• Abstract（参考訳）: 本稿では,古典的誤り制御符号化,絡み合い分布,超高密度符号化を統合したロバストな量子通信プロトコルを提案する。 古典的な誤り訂正符号は、量子ビット伝送の位置を決定し、超高密度符号化によって埋め込まれたデータを保護することにより、暗数と光子損失を軽減するために用いられる。 我々は、有界誤差周波数モデルの下でエラー訂正が成功することを保証した採用符号の条件を導出する。 さらに、古典的誤り訂正によって保護された従来の超高次符号化の性能に基づいて上界を導出する。 誤差周波数に同じ制約がある場合、提案プロトコルの適切なコード構成は、データレートとエネルギー効率の両方において、これらの上限を超えることができる。 最後に, ファイバ減衰, 検出器効率, 暗カウント, タイムスロット時間に基づく物理誤差モデルを構築し, 誤り訂正符号の異なる構成の有効性能を評価する。 提案手法は主に短距離量子リンクに適しており、QLAN(Quantum Local Area Network)では、絡み合い分布を直接通信プロセスに統合しながら高い通信スループットを提供できる。

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