量子通信的探测器要满足什么条件？

Question

如题所述

Answer 1

光子通信对单光子探测的主要要求如下：

1、高探测效率：单光子探测器需要具备高探测效率，能够有效地检测到输入光信号中的单个光子。高探测效率可以提高通信系统的灵敏度和传输距离。

2、低噪声：在光子通信中，信号的传输量通常很小，因此探测器必须具备低噪声性能，以避免背景噪声对信号的干扰。低噪声可以提高通信系统的信号质量和可靠性。

3、快速响应时间：单光子探测器需要具备快速的响应时间，能够及时检测到光子的到达。快速响应时间可以提高通信系统的数据传输速率和实时性。

4、低暗计数率：暗计数率指的是探测器在没有输入光信号时自发产生的噪声计数率。为了减少误判和背景噪声干扰，单光子探测器需要具备低暗计数率。

5、宽波长范围：由于光子通信中使用的光源波长可能存在一定的变化，单光子探测器需要具备宽波长范围的探测能力，以适应不同波长的光信号。

光量子通信原理简介：

光量子通信主要基于量子纠缠态的理论，使用量子隐形传态（传输）的方式实现信息传递。光量子通信的过程如下：事先构建一对具有纠缠态的粒子，将两个粒子分别放在通信双方，将具有未知量子态的粒子与发送方的粒子进行联合测量（一种操作）；

则接收方的粒子瞬间发生坍塌（变化），坍塌（变化）为某种状态，这个状态与发送方的粒子坍塌（变化）后的状态是对称的，然后将联合测量的信息通过经典信道传送给接收方。

接收方根据接收到的信息对坍塌的粒子进行幺正变换（相当于逆转变换），即可得到与发送方完全相同的未知量子态。