实现霍列沃极限通信的量子相干收发器
霍尔沃极限界定了在希尔伯特空间中通过量子态编码信息、并在接收端进行量子测量解码的通信信道容量。达到该极限需要采用量子极限收发器——这些设备要么能生成光的量子态,要么具备量子极限测量能力。本研究展示了一种集成光子-电子量子极限相干接收器(QRX),其性能指标包括:14.0分贝散粒噪声裕度(SNC)、520微瓦拐点功率、2.57 GHz 3分贝带宽、3.50 GHz散粒噪声限制带宽,以及90.2分贝共模抑制比(CMRR)。该团队将该设计扩展为32通道QRX阵列,其中位散粒噪声裕度达26.6分贝,并采用自动CMRR校正技术实现最低76.8分贝的中位共模抑制比。通过集成QRX与光纤发射器,研究人员测得低于散粒噪声极限的0.15±0.01分贝压缩光,其精度受限于片外损耗。该研究还提出了一种可突破香农极限的压缩光通信方案,为逼近霍尔沃极限提供了技术路径。

