量子检测技术及其应用

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  以量子力学为基础的量子信息学为信息科学和技术的变革提供了新的物理基础,为信息科学的发展提供了新的原理和方法。量子多用户检测技术是将量子信息理论应用于多用户检测。本文研究了量子检测技术在通信中的应用问题。   在光通信的系统中,光子计数检测是一种常用的方法,接收的光子数服从泊松分布。由于发送符号的非正交特性,在背景噪声存在的情况下,其性能受到很大影响。本文利用量子检测思想设计了基于态空间的检测算子,可以在小光子数的情况下提高误码性能。   经典条件下的多用户最优解是一个NP问题,而量子多用户检测利用量子态的物理特性,通过一种全新的方法和概念处理最优解问题;它等效为一定条件下寻找合适POVM测量算子的过程。本文首先给出一种新的基于量子并行计算特性的量子多用户检测方法,设计了基于Grover快速搜索算法的多用户检测方案;然后,探讨了量子二分算法,并在此基础上给出经典与量子计算相结合的多用户检测方案。
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