光纖通信新成果：科學傢研發量子增強接收器－Ken641228的部落格

科學傢開發瞭一種基於量子物理特性增強接收器的方法，在大幅提高網絡性能的同時，大幅降低錯誤比特率（EBR）和能耗。光纖技術依賴於接收器來檢測光信號並將其轉換為電信號。傳統的檢測過程，主要由於隨機的光波動，會產生“散射雜訊”(shot noise)，這降低瞭檢測能力，增加瞭 EBR。

為瞭適應這個問題，當脈動光沿著光纜變得更弱時，信號必須不斷地被放大，但當信號變得幾乎不可察覺時，維持足夠的放大是有限度的。實測表明，處理多達兩個 bits 的經典信息並能克服散射雜訊的量子增強接收器可以提高實驗室環境中的探測精度。在這些和其他量子接收器中，使用瞭一個帶有單光子檢測反饋的獨立參考光束，因此參考脈沖最終會抵消輸入信號，以消除散射雜訊。

然而，研究人員的增強型接收器可以對每個脈沖解碼多達四個比特，因為它在區分不同輸入狀態方面做得更好。為瞭完成更有效的檢測，他們開發瞭一種調制方法，並實施瞭一種反饋算法，利用瞭單光子檢測的精確時間。盡管如此，沒有一個測量是完美的，但新的 "整體 "設計的通信系統平均產生瞭越來越多的準確結果。

該研究的作者 Sergey Polyakov 表示：“我們研究瞭通信理論和量子接收器的實驗技術，提出瞭一個實用的電信協議，最大限度地利用瞭量子測量的優勢。通過我們的協議，因為我們希望輸入信號包含盡可能少的光子，我們最大限度地提高參考脈沖在第一個光子檢測後更新到正確狀態的機會，所以在測量結束時，EBR最小化瞭”。