物理学。修订稿。106250503（2011）-量子接收器超出相干光通信的标准量子极限

相干光通信标准量子极限之外的量子接收机

津野贤治、福田大二、藤井裕久、井上水郎、藤原美久、武冈正弘和佐佐木正彦

物理学。修订稿。106，250503–2011年6月24日出版

摘要

最有效的现代光通信称为相干通信，其标准量子极限在当前技术下几乎可以达到。虽然长期以来，人们预测可以通过量子力学优化接收器来克服这个标准量子极限，但迄今为止，这种性能尚未在实验上实现。在这里，我们展示了第一个超越相干光通信标准量子极限的无条件证据。我们使用简单的线性光学配置实现了一个量子接收器，实现了系统总检测效率的90%以上。这种高效的量子接收器将为扩展无放大通道的距离、实现基于相干态的量子信息协议和量子力学的无漏洞测试提供一种新的途径。