混合態(tài)信號(hào)的量子多用戶檢測(cè)技術(shù)研究.pdf

1、量子通信是物理學(xué)與信息學(xué)交叉融合產(chǎn)生的新興領(lǐng)域，其研究涉及到物理、計(jì)算機(jī)、通信、數(shù)學(xué)等多個(gè)學(xué)科。隨著量子信息技術(shù)的發(fā)展，量子通信從點(diǎn)到點(diǎn)通信向量子網(wǎng)絡(luò)通信發(fā)展。與經(jīng)典通信相類似，量子多用戶檢測(cè)技術(shù)(QuantumMUD)也是解決量子多用戶通信不可或缺的技術(shù)之一。
　　 量子檢測(cè)是量子信息獲取的必要手段。本文首先研究無噪情況下的量子檢測(cè)：通過理論分析和公式推導(dǎo)，獲得了無噪情況下的最優(yōu)檢測(cè)和光子計(jì)數(shù)檢測(cè)的檢測(cè)錯(cuò)誤性能曲線。其次，分析

2、含背景噪聲的量子態(tài)信號(hào)，并以準(zhǔn)經(jīng)典檢測(cè)算法對(duì)含噪量子信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果表明準(zhǔn)經(jīng)典檢測(cè)在一定的條件下能夠符合實(shí)際的量子檢測(cè)。
　　 量子信息的傳遞總是受噪聲的影響，信道噪聲對(duì)輸入量子態(tài)的作用可以認(rèn)為是一種含背景噪聲的量子態(tài)。本文在離散相干態(tài)近似算法模型的基礎(chǔ)上，給出了一種檢測(cè)這種含噪量子態(tài)的方法。以二進(jìn)制“開關(guān)鍵控”(OOK)信號(hào)為例，通過理論和公式的推導(dǎo)，獲得含噪信號(hào)的量子檢測(cè)的性能曲線，并對(duì)不同程度下的近似性能進(jìn)行分析，結(jié)果表

3、明，隨著噪聲的減小或者離散近似程度的提高，檢測(cè)性能將會(huì)提高，檢測(cè)錯(cuò)誤概率會(huì)變小。
　　 在此基礎(chǔ)上，將含背景噪聲的量子態(tài)信號(hào)檢測(cè)推廣到三元信號(hào)和四元信號(hào)，進(jìn)一步研究含噪情況下的多元信號(hào)的量子檢測(cè)的性能和理論結(jié)果。在含噪的四元信號(hào)的量子檢測(cè)中，引入碼間干擾，研究?jī)蓚€(gè)用戶分別發(fā)送BPSK信號(hào)的多用戶量子檢測(cè)過程。利用離散相干態(tài)近似的方法，結(jié)合四元信號(hào)的量子檢測(cè)，得到在不同的噪聲和離散相干態(tài)近似的條件下，含噪信號(hào)的量子多用戶檢測(cè)的性能