基于网格量子覆盖的室内光学系统中利用纠缠光子实现皮秒级无线同步

该论文提出了一种基于网格化光束转向的室内光无线系统纠缠辅助同步新框架。研究团队采用配备自发参量下转换(SPDC)光源的中心发射器,根据估计的用户位置将用户光子定向至空间定义网格,同时保留参考光子用于时间戳标记。通过将房间划分为多个光束对准区域,并运用局部坐标变换和高斯光束光学对光子接收概率进行解析建模。针对光子检测固有的稀疏性与随机性,该工作开发了鲁棒的双阶段同步算法:先执行稀疏比特模式匹配,再通过时间戳平均来估计时序偏移。通过蒙特卡洛仿真评估了同步时长、网格分辨率和光子对生成率对同步精度的影响,结果表明更精细的网格配置与最优光子对速率可使同步误差显著降低,在1ms同步时间内实现优于10皮秒的定时精度。该方案为无线室内环境中可扩展的高精度量子同步提供了可能,为未来量子通信-感知-定位一体化系统奠定了基础。

作者所在地: VIP可见
作者单位: VIP可见
提交arXiv: 2025-10-23 17:49

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