We solve the entanglement-assisted (EA) classical capacity region of quantum multiple-access channels with an arbitrary number of senders. As an example, we consider the bosonic thermal-loss multiple-access channel and solve the one-shot capacity region enabled by an entanglement source composed of sender-receiver pairwise two-mode squeezed vacuum states. The EA capacity region is strictly larger than the capacity region without entanglement-assistance, therefore also larger than the Yen-Shapiro rate-region of Gaussian encoding or coherent-state encoding. When the senders have transmitters of equal low brightness, we also numerically find that the two-mode squeezed vacuum source is optimal at a corner rate point. With two-mode squeezed vacuum states as the source and phase modulation as the encoding, we also design practical receiver protocols to realize the entanglement advantages. Four practical receiver designs, based on optical parametric amplifiers, are given and analyzed. In the parameter region of a large noise background, the receivers can enable a simultaneous rate advantage of $82.0\%$ for each sender. Due to teleportation and superdense coding, our results for EA classical communication can be directly extended to EA quantum communication at half of the rate. Our work provides a unique and practical network communication scenario where entanglement can be beneficial.


翻译:我们用任意数量的发件人解决量子多存取通道的纠缠(EA)传统能力区域。 例如,我们考虑超声热损多重存取通道,并解决由发件人-接收者双式挤压真空状态构成的纠缠源促成的单张能力区域。 EA能力区域完全大于无纠缠协助的容量区域,因此也大于高山编码或一致状态编码的日沙皮罗速率区域。 当发件人拥有等低亮度发报机时,我们也在数字上发现双模挤压真空源在角速点是最佳的。 由双模挤压真空状态作为发件人-接收者双向接收者双向吸附着的吸附能力区域,我们还设计了实用的接收程序,以实现纠缠的优势。 在光学准放大器或连贯状态的日光速区域, 接收者可以同时获得8.2 0. 0. $($) 的发送率优势, 我们的双模压真空真空真空真空真空真空吸附式真空源在角点上, 将产生我们唯一的智能网络 。

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