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Adaptation de l’algorithme quantique de Grover à la détection multi-utilisateurs dans un système OCDMA

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Title: Adaptation de l’algorithme quantique de Grover à la détection multi-utilisateurs dans un système OCDMA
Authors: Habibie, Muhammad, Idham, Hamie, Jihad, Goursaud, Claire
Contributors: CITI Centre of Innovation in Telecommunications and Integration of services (CITI), Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria), Modèle et algorithmes pour des systèmes de communication fiables (MARACAS), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Centre Inria de Lyon, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)
Source: GRETSI 2023 - XXIXème Colloque Francophone de Traitement du Signal et des Images ; https://hal.science/hal-04244903 ; GRETSI 2023 - XXIXème Colloque Francophone de Traitement du Signal et des Images, Aug 2023, Grenoble, France. pp.1-4
Publisher Information: CCSD
Publication Year: 2023
Collection: Université de Lyon: HAL
Subject Terms: MAI, ML detector, MUD, OCDMA, quantum algorithms, Grover’s algorithm, [SHS.INFO]Humanities and Social Sciences/Library and information sciences, [INFO.INFO-NI]Computer Science [cs]/Networking and Internet Architecture [cs.NI]
Subject Geographic: Grenoble, France
Description: National audience ; Pour prendre en charge les transmissions multiples dans une fibre optique, plusieurs techniques ont été étudiées, comme l’accès multiple par répartition en code (OCDMA). En particulier, les systèmes OCDMA incohérents sont appréciés pour leur simplicité. Cependant, ils souffrent de l’interférence d’accès multiple (MAI), qui dégrade les performances. Afin de faire face à cette MAI, plusieurs détecteurs ont été étudiés. Parmi eux, le Maximum Likelihood (ML) est le meilleur. Mais il est très coûteux, car il nécessite tester toutes les possibilités avant de prendre une décision. Cependant, grâce aux récentes avancées de l’informatique quantique, ce problème de complexité peut être contourné. En effet, les algorithmes quantiques, tels que Grover, exploitent les états de superposition dans le domaine quantique et permettent d’accélérer le calcul. Ainsi, dans cet article, nous proposons d’adapter l’algorithme quantique de Grover dans le contexte de la détection multi-utilisateurs, dans un système OCDMA utilisant des codesnon-orthogonaux. Nous présentons un moyen d’adapter le signal bruité reçu aux contraintes définies par l’algorithme de Grover, et évaluons ensuite la probabilité de succès du récepteur quantique. Nous montrons les avantages de notre proposition par rapport au détecteur classique et au détecteur ML optimal.
Document Type: conference object
Language: French
Availability: https://hal.science/hal-04244903
https://hal.science/hal-04244903v1/document
https://hal.science/hal-04244903v1/file/Paper_GRETSI_2023_Final_revision.pdf
Rights: http://creativecommons.org/licenses/by/ ; info:eu-repo/semantics/OpenAccess
Accession Number: edsbas.5F752CF8
Database: BASE
Description
Abstract:National audience ; Pour prendre en charge les transmissions multiples dans une fibre optique, plusieurs techniques ont été étudiées, comme l’accès multiple par répartition en code (OCDMA). En particulier, les systèmes OCDMA incohérents sont appréciés pour leur simplicité. Cependant, ils souffrent de l’interférence d’accès multiple (MAI), qui dégrade les performances. Afin de faire face à cette MAI, plusieurs détecteurs ont été étudiés. Parmi eux, le Maximum Likelihood (ML) est le meilleur. Mais il est très coûteux, car il nécessite tester toutes les possibilités avant de prendre une décision. Cependant, grâce aux récentes avancées de l’informatique quantique, ce problème de complexité peut être contourné. En effet, les algorithmes quantiques, tels que Grover, exploitent les états de superposition dans le domaine quantique et permettent d’accélérer le calcul. Ainsi, dans cet article, nous proposons d’adapter l’algorithme quantique de Grover dans le contexte de la détection multi-utilisateurs, dans un système OCDMA utilisant des codesnon-orthogonaux. Nous présentons un moyen d’adapter le signal bruité reçu aux contraintes définies par l’algorithme de Grover, et évaluons ensuite la probabilité de succès du récepteur quantique. Nous montrons les avantages de notre proposition par rapport au détecteur classique et au détecteur ML optimal.