Rydberg 原子量子接收器阵列的覆盖分析：基于随机几何学的方法
量子物理
2026-05-25 v1
摘要
Rydberg 原子量子接收器 (RAQR) 提供量子极限灵敏度和宽带可调性。要确定这种设备级优势是否也提高网络可靠性，因为在密集部署时，累积干扰可能将原子转换器置于其小信号 regime 之外。本文通过将 RAQR 前端嵌入随机几何 (SG) 覆盖分析中来回答此问题。从原子主方程和平衡相干光学检测开始，我们推导出一个三阶复基带模型，保留线性增益和主导三次非线性。Bussgang 分解将每个元素非线性响应转换为等效线性增益加上距离依赖的失真噪声。使用此等效模型，我们推导出 post 最大比率合并 (MRC) SINR 并获得条件和空间平均覆盖概率的可解析表达式。分析结果表明，RAQR 在稀疏部署中优于常规接收器。然而，当基站 (BS) 密度变大时，非线性失真会减少这种优势，甚至可能使 RAQR 表现更差。仿真结果验证了解析表达式，确认中心设计权衡在于线性增益与三次非性之间。
引用
@article{arxiv.2605.23214,
title = {Coverage Analysis of Rydberg Atom Quantum Receiver Arrays: A Stochastic Geometry Approach},
author = {Dongnan Xia and Cunhua Pan and Hong Ren and Dongsheng Sui and Qihao Peng and Jiangzhou Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2605.23214},
year = {2026}
}