QPSK信号量子增强接收的混合测量方案研究

量子增强接收技术具有比传统的相干探测技术更高的测量性能极限,在相干光通信领域能够为非正交量子态的识别提供更低的误符号率,提升相干光通信系统的性能。然而,目前QPSK信号的量子增强接收自适应反馈方案仍然面临方案过于复杂或性能难以突破标准量子极限的问题。本文联合经典零差测量和量子测量设计了混合测量方案,并基于报道的实验数据优化方案参数,最后通过蒙特卡罗仿真和数值模拟,计算混合测量方案在实验参数环境下的性能。该方案通过零差测量实现QPSK四态识别到二态识别问题的转换,并通过二元量子测量实现最终判决。仿真结果说明:对于平均光子数小于2的微弱相干光信号,混合测量方案具有在实际条件下突破标准量子极限的能力,在平均光子数为2时,误符号率相比标准量子极限降低了10%。本研究为QPSK微弱信号的量子增强接收提供了一种结构简单、性能能够突破标准量子极限的方案,为量子增强接收技术在星地相干光等长距离通信系统的应用提供了参考。