二光子コヒーレント状態による光通信 - パートIII：光電子検出器によって実現可能な量子測定

この3部構成の研究のパートIでは、二光子コヒーレント状態（TCS）放射の使用が、受信者が単一の場の四分の一を量子測定する場合、自由空間の光通信において重要な性能向上をもたらす可能性があることが示されました。パートIIでは、ホモダイン検出が量子場の四分の一測定と同じ信号対雑音比を達成するため、パートIで見出された線形変調TCS性能向上を実現する受信器を提供することが示されました。さらに、ホモダイン検出が場の四分の一測定に正確に対応する場合、反対のTCS信号のホモダイン検出によって大きなバイナリ通信性能向上が得られることが示されました。ホモダイン検出と単一四分の一場の測定の完全な同等性、およびヘテロダイン検出と二四分の一場の測定の同等性が確立されました。さらに、通常のコヒーレント状態ローカルオシレーターに加えてTCS画像帯オシレーターを使用するヘテロダイン構成が研究されました。この構成はTCSヘテロダイン検出と呼ばれ、任意のTCSによって記述されるすべての量子測定を実現することが示されました。前述の結果は、光電子検出が光子フラックス密度の測定を実現することを示す表現定理によって得られました。