使用位移、反压制和光子数分辨检测实现位移压缩二进制信号的近最优鉴别
量子物理
2026-05-13 v3 光学
摘要
我们提出一种逆压制 Kennedy 接收机，用于鉴别二进制相移-keyed 位移压缩真空状态。该接收机组合了 Kennedy 类型的 nulling 位移、正交方向的逆压制操作以及最大后验概率阈值规则的光子数分辨检测。其关键机制是，逆压制阶段将发射端的压制转换为增强的光子数对比，或等效的有效 coherent 状态能量增益，可直接在检测阶段中利用。在理想的等先验条件下，接收机在约 时超越了压缩态二进制相移-keying 的标准量子极限，在约 时超过了 coherent 态二进制相移-keying 的 Helstrom 界，并在约 时达到 1% 错误水平。我们进一步分析了在现实不完美情况下的性能，包括有限探测器效率、暗计数、信道相位扩散、接收机热噪声和传输损耗。结果表明，自适应阈值处理在探测器和噪声不完美的情况下可在实用参数范围内保持稳健性能，而传输损耗则逐渐抑制压制效应优势。这些发现表明，对于本工作所采用的固定 source 参数而言，所提出的接收机在低损耗 regime，特别是在低 source 能量时最为有优势。
引用
@article{arxiv.2601.09073,
title = {Near-optimal discrimination of displaced squeezed binary signals using displacement, inverse-squeezing, and photon-number-resolving detection},
author = {Enhao bai and Jian Peng and Tianyi Wu and Kai Wen and Fengkai Sun and Chun Zhou and Yaping Li and Zhenrong Zhang and Chen Dong},
journal= {arXiv preprint arXiv:2601.09073},
year = {2026}
}