项目目标是对含噪量子多址信道及多用户检测方法进行研究。本课题通过对含噪量子多址信道模型深入研究,推导不同噪声模型下量子多址信道下的经典容量和量子-量子容量区域,包括量子多址比特翻转信道、量子多址相位翻转信道、多址退极化信道和多址高斯噪声信道,提出通过坐标变换获得含噪量子多址信道下的容量区域方法;分析含噪量子信道中不同量子检测准则和算法,研究在不同检测方法下量子多用户检测系统的误码率性能,并将量子信号处理框架下的协方差估计器从多用户检测推广到MIMO系统检测中,获得性能优异、且检测过程无需知道信道参数知识、仅依赖各用户的扩频序列的检测方法;根据自对偶量子CSS码和量子稳定子码的构造原理,设计5种量子低密度奇偶校验码的构造方法,分析其误码率性能,并将量子低密度奇偶校验码与量子密钥分发协议相结合,提出一种高密钥效率的量子密钥分发方案;数值仿真出大气湍流对自由空间量子态传输的影响,设计有效算法减缓像差作用,并通过数值计算和实验进行相关验证。
英文主题词Quantum multiple access channel;Capacity area;Multiuser detection;Quantum low density parity check code;Orbital angular momentum