論文の概要: Rydberg Atomic Quantum Receivers for OFDM Systems: An Atomic-Comb Design

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.15306v1
• Date: Sun, 11 Oct 2026 03:30:28 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-10-20 01:45:51.534106
• Title: Rydberg Atomic Quantum Receivers for OFDM Systems: An Atomic-Comb Design
• Title（参考訳）: OFDMシステムのためのRydberg原子量子受信器:原子コム設計
• Abstract要約: 我々は6波混合(SWM)に基づく原子コム・ライドバーグ受信機を開発した。 我々は,OFDM干渉を積極的に緩和するために提案した原子コムの応答変換能力を利用する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 49.799227408938144
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
• Abstract: Rydberg atomic quantum receivers (RAQR) exhibit exceptional sensitivity to radio-frequency (RF) signals, positioning them as promising candidates for next-generation wireless systems. Extending their capabilities to orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM), however, requires atomic responses that go beyond broadband reception and are tailored to the structured interference of multicarrier signals. To bridge this gap, we develop an atomic-comb Rydberg receiver based on six-wave mixing (SWM) transduction. In particular, injecting a multi-tone local oscillator (LO) into the RAQR generates frequency-shifted replicas of the intrinsic SWM response. By subtly tuning the amplitude and phase of each LO tone, constructive and destructive interference can be selectively induced to preserve desired response components while attenuating harmful frequency offsets. Furthermore, we harness the response-reshaping capability of the proposed atomic comb to proactively mitigate OFDM interference. More explicitly, by exploiting the discrete difference-frequency structure of both carrier-frequency-offset (CFO)-induced and phase-noise (PN)-induced inter-carrier interference (ICI), we optimize the atomic-comb response to suppress dominant ICI components directly. We further reveal an intrinsic coupling between spectral shaping and the time-domain effective channel memory, motivating a joint optimization of both ICI and inter-symbol interference (ISI), which simultaneously suppresses inter-carrier leakage and post-cyclic-prefix (CP) tail energy. Extensive simulation results validate our atomic-comb design, unveiling that the proposed atomic comb can effectively reshape the receiver response over the OFDM, while mitigating ICI, shortening the effective channel memory, and substantially lowering CP overhead.
• Abstract（参考訳）: ライドバーグ原子量子受信機(RAQR)は無線周波数(RF)信号に対して例外的な感度を示し、次世代無線システムの候補として位置づけている。 しかし、その機能を直交周波数分割多重化(OFDM)に拡張するには、ブロードバンド受信を超える原子応答が必要であり、マルチキャリア信号の構造的干渉に合わせて調整される。 このギャップを埋めるために、6波混合(SWM)トランスダクションに基づく原子コムRydberg受信機を開発した。 特に、RAQRにマルチトン局所発振器(LO)を注入すると、固有SWM応答の周波数シフトレプリカが生成される。 各LO音の振幅と位相を微調整することにより、構成的かつ破壊的な干渉を選択的に誘導して所望の応答成分を保ち、有害な周波数オフセットを減衰させる。 さらに,OFDM干渉を積極的に軽減するために,提案した原子コムの応答変換能力を利用する。 より具体的には、キャリア周波数オフセット(CFO)と位相ノイズ(PN)の両方によるキャリア間干渉(ICI)の離散差周波構造を利用して、原子コム応答を最適化し、支配的なICI成分を直接抑制する。 さらに、スペクトル整形と時間領域有効チャネルメモリの本質的な結合を明らかにし、ICIとシンボル間干渉(ISI)の併用を動機とし、キャリア間リークとCP後尾部エネルギーを同時に抑制する。 提案した原子コムは、ICIを緩和し、有効チャネルメモリを短縮し、CPオーバーヘッドを大幅に低減しつつ、OFDM上で受信応答を効果的に再現できることを示した。

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