光子互关联光通信
天体物理仪器与方法
2021-04-20 v1 光学
量子物理
摘要
现代技术的发展将人类活动范围扩展到月地空间之外并延伸至其他行星，这迫切需求高容量、长距离及星际通信。以光子为载波的通信具有高通量信道容量，但深空中的光学衍射极限导致不可避免的巨大几何损耗，为现有光通信技术设定了不可逾越的传输距离。在此，我们提出并实验演示了一种抗超高信道损耗的光子互关联光通信（PICOC）。我们将光视为光子流，并从极微弱脉冲序列中全局提取内部关联与光子统计的附加信息。我们成功地在高达160dB损耗下，通过从高于信号十倍的噪声中分离单光子信号，建立了高保真通信信道。仅使用市售望远镜，PICOC即可利用毫瓦级激光建立火星至地球的通信链路，并利用数瓦级激光建立太阳系边缘至地球的通信链路。
引用
@article{arxiv.2104.08913,
title = {Photon-Inter-Correlation Optical Communication},
author = {Zeng-Quan Yan and Cheng-Qiu Hu and Zhan-Ming Li and Zhong-Yuan Li and Hang Zheng and Xian-Min Jin},
journal= {arXiv preprint arXiv:2104.08913},
year = {2021}
}
备注
Main Text: 19 pages, 5 figures, 1 table; Supplemental Material: 15 pages, 10 figures