光子数分解によって現実的なコヒーレント光通信のための量子受信機が可能になる

量子増強測定によって、物理系の性質についての情報を、従来の技術で基本的に可能な感度を超える感度で得ることができる。しかし、この優位性は、量子測定技術が損失と現実世界の欠陥に対してロバストであり、既存のシステムに適合する状況で実行できるときに限られる。今回我々は、単に標準量子限界を超えるだけでなく、平均光子数の大きな入力パワーでも標準量子限界を超える性能を持つ、コヒーレント通信のための量子受信機を実証する。この受信機は、適応測定と光子数分解を用いて、高感度と欠陥に対するロバスト性を実現し、最終的に最先端の光通信システムに適合するパワーレベルの量子受信機でこれまでに達成された中で、標準量子限界を最も大きくしのぐ優位性を示す。今回の実証結果は、量子測定によって、従来の光通信技術と比べ真にかつ実際的な優位性が得られることを示している。