研究目的
利用贝叶斯推断通过抑制激光相位噪声来提高相干量子密钥分发的密钥率。
研究成果
贝叶斯方法，特别是扩展卡尔曼平滑器，能显著提升连续变量量子密钥分发系统中的相位噪声抑制效果，从而获得更高的密钥生成率和更远的传输距离。该扩展卡尔曼平滑器的性能与计算复杂度更高的粒子平滑器相当，表明其在所用状态空间模型下具有接近最优的表现。
研究不足
该研究的局限性在于所用激光源的相位噪声特性以及贝叶斯方法（尤其是粒子平滑器）的计算复杂度。
1：实验设计与方法选择：
本研究探讨连续变量量子密钥分发系统中用于相位噪声抑制的不同贝叶斯方法，包括扩展卡尔曼滤波器（EKF）、扩展卡尔曼平滑器（EKS）和粒子平滑器（PS）。
2：样本选择与数据来源：
实验装置采用接收端配备本振的外差量子通信系统，使用嵌套马赫-曾德尔调制器进行信号调制。
3：实验设备与材料清单：
该装置包含平衡接收机、模数转换器（ADC）、单模光纤（SMF 28）以及嵌套马赫-曾德尔调制器（NMZM）。
4：实验流程与操作步骤：
数字信号处理流程包括时钟信号生成、频率估计、基于贝叶斯方法的相位估计及信号校正。
5：数据分析方法：
通过评估超额噪声和可实现密钥率来衡量性能，并对不同相位估计方法进行比较。
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nested Mach-Zehnder modulator
NMZM
Modulates the optical signal for quantum key distribution.
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balanced receiver
Detects the optical signal for coherent detection.
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analog to digital converter
ADC
Converts the analog signal to digital for processing.
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single mode fiber
SMF 28
Transmits the optical signal over long distances.
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