[发明专利]一种光量子OFDM通信系统及其量子信息检测方法

摘要

本发明公开了一种光量子OFDM通信系统及其量子信息检测方法。本发明将正交频分复用技术引入量子通信，提出了基于全光OFDM模型的量子通信系统。同时，本发明提出了将发送量子态符号集在光量子数态表象下展开，并采用半正定算符检测(POVM)中性能较好的最小平方根检测(SRM)方法进行算法测量。本发明给出了系统设计和基本原理说明、性能仿真方法及结果，分别对其量子态检测性能以及影响系统性能的部分因素进行了仿真。结果表明，对于此光量子OFDM系统，基于最小平方根的量子检测方法误码率性能优于经典检测方法。

主权项

1.一种光量子OFDM通信系统，其特征在于，其包括发送端和接收端；其中：所述发送端包括光频梳生成器OCG、马赫岑德干涉仪MZI和光耦合器；在发送端，由光频梳生成器OCG产生8个光量子载波，彼此频率间隔相等，在频域上正交；然后利用马赫岑德干涉仪MZI针对8个正交的光量子载波进行量子态的调制；在对子载波调制完成后，通过光耦合器将多路光信号耦合为一路，产生携带光量子信息的OFDM符号，并在深空环境中传输；所述接收端包括级联马赫岑德去干涉仪MZDI、量子解调器，每个MZDI单元由2个耦合器、1个相移器和1段时延线组成；在接收端，接受到的光量子信息的OFDM符号，通过级联的MZDI后，采用量子解调器对各路光量子载波解复用；经过3级MZDI延时后，光量子OFDM信号的8路光量子载波被分离出来，得到不同光量子载波上的脉冲r和s，通过检测门得到相位差同为的位于三个脉冲中间位置的光脉冲，辅以相应的检测，从而得到量子信号当中的经典信息。