論文の概要: Quantum Communication Over Atmospheric Channels: A Framework for Optimizing Wavelength and Filtering

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2104.10276v2
• Date: Thu, 1 Jul 2021 23:17:35 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-03 02:20:28.035228
• Title: Quantum Communication Over Atmospheric Channels: A Framework for Optimizing Wavelength and Filtering
• Title（参考訳）: 大気チャネル上の量子通信:波長とフィルタリングを最適化するためのフレームワーク
• Authors: R. Nicholas Lanning, Mark A. Harris, Denis W. Oesch, Michael D. Oliker and Mark T. Gruneisen
• Abstract要約: 日中自由空間量子チャネルを波長と大気空間のコヒーレンス関数として詳細に解析する。 この結果から,光帯域の短波長は自由空間量子通信系において考慮すべきであることが示唆された。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Despite quantum networking concepts, designs, and hardware becoming increasingly mature, there is no consensus on the optimal wavelength for free-space systems. We present an in-depth analysis of a daytime free-space quantum channel as a function of wavelength and atmospheric spatial coherence (Fried coherence length). We choose decoy-state quantum key distribution bit yield as a performance metric in order to reveal the ideal wavelength choice for an actual qubit-based protocol under realistic atmospheric conditions. Our analysis represents a rigorous framework to analyze requirements for spatial, spectral, and temporal filtering. These results will help guide the development of free-space quantum communication and networking systems. In particular, our results suggest that shorter wavelengths in the optical band should be considered for free-space quantum communication systems. Our results are also interpreted in the context of atmospheric compensation by higher-order adaptive optics.
• Abstract（参考訳）: 量子ネットワークの概念、設計、ハードウェアはますます成熟してきているが、フリースペースシステムの最適波長についてのコンセンサスはない。 本研究では,日中の自由空間量子チャネルを,波長と空間コヒーレンス(Fried Coherence length)の関数として詳細に解析する。 実環境下での実際の量子ビットベースプロトコルの理想的な波長選択を明らかにするために,デコイ状態の量子鍵分布ビット収率を性能指標として選択する。 本分析は,空間的,スペクトル的,時間的フィルタリングの要件を分析するための厳密な枠組みである。 これらの結果は、自由空間量子通信とネットワークシステムの開発を導くのに役立つ。 特に,自由空間量子通信システムでは,光帯域の短波長を考慮すべきであることが示唆された。 以上の結果は,高次適応光学による大気補償の文脈でも解釈できる。

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