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通过漫散射波在无序介质中传递信息

无序系统与神经网络 2007-05-23 v1 介观与纳米尺度物理 光学

摘要

我们考虑了标量多重散射漫散射波场 ψ(r)\psi(\vec{r}) 的信息量 h,以及利用漫散射波通过无序介质传递信息的通信信道的信息容量 C。我们证明 h 和 C 都直接与空间中不同位置 r\vec{r}ψ(r)\psi(\vec{r}) 值之间的介观关联有关,这种关联源于波相干性。对于两个由 n1n \gg 1 个等间距发射器/接收器组成的相同线性阵列(接收器间距为 a)之间的通信信道的特定情况,我们证明了平均容量 <C>n<C> \propto n,并在 nn \to \inftykk \ell \to \infty 的极限下获得了 <C>/n<C>/n 的显式解析表达式,其中 k=2π/λk= 2\pi/ \lambdaλ\lambda 是波长,\ell 是平均自由程。此外还讨论了在 n 和 kk \ell 有限但较大时上述结果的修正。

关键词

引用

@article{arxiv.cond-mat/0210415,
  title  = {Information transfer through disordered media by diffuse waves},
  author = {S. E. Skipetrov},
  journal= {arXiv preprint arXiv:cond-mat/0210415},
  year   = {2007}
}

备注

REVTeX 4, 12 pages, 7 figures