論文の概要: Analysis of satellite-to-ground quantum key distribution with adaptive
optics
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2111.06747v1
- Date: Fri, 12 Nov 2021 14:47:23 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-08 07:54:55.349319
- Title: Analysis of satellite-to-ground quantum key distribution with adaptive
optics
- Title（参考訳）: 適応光学を用いた衛星間量子鍵分布の解析
- Authors: Valentina Marulanda Acosta, Daniele Dequal, Matteo Schiavon, Aur\'elie
Montmerle-Bonnefois, Caroline B. Lim, Jean-Marc Conan and Eleni Diamanti
- Abstract要約: 将来の量子通信インフラは、地球と宇宙の両方のリンクに依存している。
本最適化における適応光学(AO)の役割について検討する。
- 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: Future quantum communication infrastructures will rely on both terrestrial
and space-based links integrating high-performance optical systems engineered
for this purpose. In space-based downlinks in particular, the loss budget and
the variations in the signal propagation due to atmospheric turbulence effects
impose a careful optimization of the coupling of light in single-mode fibers
required for interfacing with the receiving stations and the ground networks.
In this work, we perform a comprehensive study of the role of adaptive optics
(AO) in this optimization, focusing on realistic baseline configurations of
prepare-and-measure quantum key distribution (QKD), with both discrete and
continuous-variable encoding, and including finite-size effects. Our analysis
uses existing experimental turbulence datasets at both day and night time to
model the coupled signal statistics following a wavefront distortion correction
with AO, and allows us to estimate the secret key rate for a range of critical
parameters, such as turbulence strength, satellite altitude and ground
telescope diameter. The results we derive illustrate the interest of adopting
advanced AO techniques in several practical configurations.
- Abstract（参考訳）: 将来の量子通信インフラは、この目的のために設計された高性能光学系を統合する地上および宇宙ベースのリンクに依存する。
特に空間ベースダウンリンクでは、大気乱流効果による損失予算と信号伝搬の変動は、受信局や地上ネットワークとの通信に必要な単一モードファイバにおける光の結合を慎重に最適化する。
本研究では,この最適化におけるアダプティブ光学(AO)の役割を包括的に研究し,離散的かつ連続的なエンコーディングと有限サイズの効果を含む,準備と測定の量子鍵分布(QKD)の現実的なベースライン構成に着目した。
本解析は,aoによる波面歪み補正後の結合信号統計をモデル化するために,昼夜ともに既存の実験乱流データセットを用いて,乱流強度,衛星高度,地上望遠鏡直径などの臨界パラメータの秘密鍵速度を推定する。
その結果, 先進的なAO手法をいくつかの実践的な構成で採用することへの関心が示唆された。
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