論文の概要: Building Europe's first space-based Quantum Key Distribution system -- The German Aerospace Center's role in the EAGLE-1 mission

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2412.03222v1
• Date: Wed, 04 Dec 2024 11:17:22 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-12-05 15:07:38.080647
• Title: Building Europe's first space-based Quantum Key Distribution system -- The German Aerospace Center's role in the EAGLE-1 mission
• Title（参考訳）: 欧州初の宇宙ベースの量子鍵配電システムの構築 -- EAGLE-1ミッションにおけるドイツ航空宇宙センターの役割
• Authors: Gabriela Calistro Rivera, Oliver Heirich, Amita Shrestha, Agnes Ferenczi, Alexandru Duliu, Jakob Eppinger, Bruno Femenia Castella, Christian Fuchs, Elisa Garbagnati, Douglas Laidlaw, Pia Lützen, Innocenzo De Marco, Florian Moll, Johannes Prell, Andrew Reeves, Jorge Rosano Nonay, Christian Roubal, Joana S. Torres, Matthias Wagner,
• Abstract要約: EAGLE-1ミッションは、ヨーロッパ初の主権を持つ、エンドツーエンドの量子鍵配布システムを開発することを目的としている。 本稿では,QKDペイロードの重要な部分であるQKD送信機の開発について報告する。 本ミッションにおける光学地上局Oberpfaffenhofen(OGS-OP)の主な展開について述べる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 27.444643299343134
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• Abstract: The EAGLE-1 mission aims to develop Europe's first sovereign, end-to-end space-based quantum key distribution (QKD) system. The mission is led by the European Space Agency (ESA) and SES in collaboration with several European National Space Agencies and private partners. The state-of-the-art QKD system will consist of a payload on board the EAGLE-1 low Earth orbit (LEO) satellite, optical ground stations, quantum operational networks, and key management system. The EAGLE-1 mission represents a major step for next-generation quantum communication infrastructures, delivering valuable technical results and mission data. The Institute of Communications and Navigation (IKN) of the German Aerospace Center (DLR) is a key partner in the EAGLE-1 mission and is involved in the research and development of elements in both space and ground segments. Here we report on the development of the QKD transmitter, a vital part of the QKD payload, and the customization of the Optical Ground Station Oberpfaffenhofen (OGS-OP) to conduct the IOT phase of EAGLE-1. For the space segment, DLR-IKN is in charge of the design of the QKD transmitter, including the development of the software and firmware. This transmitter generates quantum states which are used to implement a QKD protocol based on an optical signal, that will be transmitted to ground. For the ground segment, The OGS-OP will serve as the in-orbit testing ground station for EAGLE-1. Building upon the expertise with a range of satellites for quantum communication, as well as new implementations, OGS-OP will validate the performance of the payload, optical link and QKD system for the first time. We present the main developments of OGS-OP for the mission, which includes the implementation of an upgraded adaptive optics system to correct for atmospheric distortions and optimize the coupling of the incoming light into a single mode optical fiber.
• Abstract（参考訳）: EAGLE-1ミッションは、ヨーロッパ初の主権を持つ、エンドツーエンドの空間ベースの量子鍵分布(QKD)システムを開発することを目的としている。 ミッションは欧州宇宙機関(ESA)と欧州宇宙機関(ESS)が主導し、欧州宇宙機関(ESA)と欧州宇宙機関(ESA)が協力する。 最先端のQKDシステムは、ERGLE-1低軌道(LEO)衛星上のペイロード、光学地上局、量子演算ネットワーク、鍵管理システムで構成される。 EAGLE-1ミッションは、次世代の量子通信インフラの主要なステップであり、貴重な技術結果とミッションデータを提供する。 ジャーマン・エアロスペース・センター(DLR)のIKN(Institute of Communications and Navigation)は、EAGLE-1ミッションの主要なパートナーであり、宇宙と地上の両方の要素の研究と開発に関与している。 本稿では、QKDペイロードの重要な部分であるQKD送信機の開発と、EAGLE-1のITTフェーズを実行するためのOGS-OPのカスタマイズについて報告する。 スペースセグメントでは、DLR-IKNがソフトウェアとファームウェアの開発を含むQKD送信機の設計を担当している。 この送信機は、地上に送信される光信号に基づいてQKDプロトコルを実装するために使用される量子状態を生成する。 地上では、OGS-OPはEAGLE-1の軌道上試験地上局として機能する。 OGS-OPは、量子通信のための様々な衛星の専門知識と新しい実装に基づいて、ペイロード、光リンク、QKDシステムの性能を初めて検証する。 我々は、大気の歪みを補正し、入射光の単一モード光ファイバーへの結合を最適化する改良型適応光学システムの実装を含む、ミッション用OGS-OPの主な開発について述べる。

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