量子限界における情報通信

情報処理学会 Web Site

書誌事項

タイトル別名
  • リョウシ ゲンカイ ニ オケル ジョウホウ ツウシン
  • Info-communications at the Quantum Level
  • 招待論文

この論文をさがす

抄録

人間が直接認識できる文字，いわゆる「古典情報」を，量子通信路を通して伝送，処理する問題を考える．最近，ボソン系の線形損失通信路に対する通信路容量が明らかにされた．それを達成する最適解は，通報をコヒーレント状態のテンソル積に符号化して伝送し，受信側では十分大きなコヒーレント状態のテンソル積符号系列に量子一括測定を施して復号を行うというものである．このような量子一括測定を実現するための技術課題を整理して，その中でも特に根幹となる光子数識別技術について，最新の結果を紹介する．また，光子数識別技術にコヒーレント光，ビームスプリッタ，フィードフォワードを組み合わせて任意の2値のPOVMを実現するための設計理論を提案する．これは従来のショット雑音限界を克服するための具体的な方法を与えるもので，究極の通信路容量の実現に向けた一歩となる．

We consider a problem of transmitting and processing classical information, i.e. alphabet which human can directly recognize, over a quantum channel. Recently the channel capacity has been clarified for a linear lossy bosonic channel. The optimal solution to attain this capacity consists of the encoding with tensor products of coherent states, and the decoding by quantum collective measurement on large blocks of coherent state products. After reviewing technological targets in order to realize quantum collective measurement, we present recent development of photon number detector, which is at the heart of them. We also propose a design theory of arbitrary binary POVM using photon number detectors, coherent light, beamsplitters, and classical feedforward. This would provide a practical method to overcome conventional shot noise limit in communications, and thus be a first step toward achieving the ultimate channel capacity.

収録刊行物

キーワード

詳細情報 詳細情報について

問題の指摘

ページトップへ