Отправить статью по E-mail 
Энтропия когерентных состояний оптических полей
- Авторы: Эскандери М.М1, Килин С.Я1, Хорошко Д.Б1
-
Учреждения:
- Институт физики им. Б. И. Степанова Национальной академии наук Беларуси
- Выпуск: Том 163, № 4 (2023)
- Страницы: 467-479
- Раздел: Статьи
- URL: https://ogarev-online.ru/0044-4510/article/view/145384
- DOI: https://doi.org/10.31857/S004445102304003X
- EDN: https://elibrary.ru/LFDZSY
- ID: 145384
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Рассмотрены статистические смеси двух и трех произвольных когерентных состояний, представляющих собой состояния носителя информации в оптическом канале связи. В аналитическом виде найдены собственные значения и собственные векторы соответствующих операторов плотности. С этой целью введена оригинальная параметризация треугольников на комплексной фазовой плоскости. Найдены аналитические выражения для энтропии фон Неймана смесей двух и трех произвольных когерентных состояний и численно рассчитано ее максимальное значение при заданном среднем числе фотонов. Установлено, что использование трех когерентных состояний при заданном среднем числе фотонов обеспечивает более высокую емкость оптического канала связи, чем использование двух.
Об авторах
М. М Эскандери
Институт физики им. Б. И. Степанова Национальной академии наук Беларуси
Email: dhoroshko@yahoo.com
220072, Minsk, Belarus
С. Я Килин
Институт физики им. Б. И. Степанова Национальной академии наук Беларуси
Email: dhoroshko@yahoo.com
220072, Minsk, Belarus
Д. Б Хорошко
Институт физики им. Б. И. Степанова Национальной академии наук Беларуси
Автор, ответственный за переписку.
Email: dhoroshko@yahoo.com
220072, Minsk, Belarus
Список литературы
- С. Я. Килин, Квантовая оптика. Поля и их детектирование, Едиториал УРСС, Москва (2003).
- В. А. Фок, Начала квантовой механики, Наука, Москва (1976).
- С. Я. Килин, УФН 169, 507 (1999).
- К. Хелстром, Квантовая теория проверки гипотез и оценивания, Мир, Москва (1979).
- Дж. Прокис, Цифровая связь, Радио и связь, Москва (2000).
- T. Muciaccia, F. Gargano, and V. M. N. Passaro, Photonics 1, 323 (2014).
- I. A. Burenkov, O. V. Tikhonova, S. V. Polyakov, Optica 5, 227 (2018).
- I. B. Djordjevic, Advanced Coding for Optical Communications, in Optical Fiber Telecommunications (Sixth Edition), ed. by I. P. Kaminow, T. Li, and A. E. Willner, Academic Press, Boston (2013).
- I. Khan, D. Elser, T. Dirmeier et al., Phil. Trans. Roy. Soc. A 375, 20160235 (2017).
- Квантовая криптография: идеи и практика, под ред. С. Я. Килина, Д. Б. Хорошко, А. П. Низовцева, Белорусская наука, Минск (2007).
- D. Sych and G. Leuchs, New J. Phys. 12, 053019 (2010).
- Д. Б. Хорошко, Д. И. Пустоход, С. Я. Килин, Опт. и спектр. 112, 373 (2012).
- B. Schumacher, Phys. Rev. A 51, 2738 (1995).
- S. Ya. Kilin, Progr. Opt. 42, 3 (2001).
- A. Furusawa, J. L. Sørensen, S. L. Braunstein et al., Science 282, 706 (1998).
- D. B. Horoshko and S. Ya. Kilin, Phys. Rev. A 61, 032304 (2000).
- J. H. Shapiro, G. Saplacoglu, S.-T. Ho et al., J. Opt. Soc. Amer. B 4, 1604 (1987).
- A. V. Masalov, A. A. Putilin, and M. V. Vasilyev, J. Mod. Opt. 41, 1941 (1994).
- Д. Б. Хорошко, С. Я. Килин, ЖЭТФ 106, 1278 (1994).
- I. V. Dudinets and V.I. Man'ko, J.Russ. Laser. Res. 36, 251 (2015).
- K. Br'adler and C. Weedbrook, Phys. Rev. A 97, 022310 (2018).
- А. С. Холево, Пробл. перед. инф. 9, 177 (1973).
- R. J. Glauber, Phys. Rev. 131, 2766 (1963).
- C. E. Shannon, Bell System Techn. J. 27, 379 (1948).
- V.V. Dodonov, I.A. Malkin and V.I. Man'ko, Physica 72, 597 (1974).
- S. Haroche and J.-M. Raimond, Exploring the Quantum: Atoms, Cavities and Photons, Oxford Univ. Press (2006).
- D. B. Horoshko and S. Ya. Kilin, J. Mod. Opt. 44, 2043 (1997).
- D. B. Horoshko, S. Ya. Kilin, Opt. Express 2, 347 (1998).
- Д. Б. Хорошко, С. Я. Килин, ЖЭТФ 117, 844 (2000).
- R. A. Horn and C. R. Johnson, Matrix Analysis, Cambridge Univ. Press (2013).
- R. Deaux, Introduction to the Geometry of Complex Numbers, Dover Publ. (2008).
- D. B. Horoshko, S. De Bi'evre, M. I. Kolobov et al., Phys. Rev. A 93, 062323 (2016).
Дополнительные файлы
