論文の概要: A Dual-Uplink Dual-Satellite Architecture for Entanglement Distribution
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.26034v1
- Date: Mon, 19 Oct 2026 08:55:41 GMT
- ステータス: 情報取得中
- システム内更新日: 2026-10-20 22:32:22.563265
- Title: A Dual-Uplink Dual-Satellite Architecture for Entanglement Distribution
- Title（参考訳）: エンタングルメント分布のためのデュアルアップリンクデュアルサテライトアーキテクチャ
- Abstract要約: 単一衛星の二重アップリンク構成は、地上局と衛星の同時視認性の必要性によって制限される。
地上局と地上局の分離を大気のアップリンク幾何から分離する衛星間リンク(ISL)を導入する。
その結果,シングルサテライト構成は地域規模のネットワークに適しているが,大規模な分離には有効ではないことがわかった。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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- Abstract: Satellite-based quantum links are a promising enabler of long-distance entanglement distribution, overcoming the exponential losses of optical fibers. In uplink architectures, entangled photons are generated at ground stations and transmitted to orbiting satellites, reducing space-segment complexity but introducing significant atmospheric and geometric losses. Single-satellite dual-uplink configurations are additionally limited by the requirement of simultaneous visibility between both ground stations and the satellite. In this work, we investigate a dual-uplink dual-satellite network architecture and compare its performance with the single-satellite scheme under identical physical assumptions. The proposed topology introduces an inter-satellite link (ISL) that decouples the ground-station separation from the atmospheric uplink geometry. A realistic channel model is employed, incorporating geometric attenuation, atmospheric turbulence, background noise, and Bell-state measurement efficiency. The overall success probability and practical fidelity are evaluated as functions of satellite altitude and ground-station separation. Our results show that while the single-satellite configuration is suitable for regional-scale networks, it becomes infeasible for large separations due to geometric constraints. The proposed dual-satellite architecture mitigates this limitation and significantly extends the achievable communication distance, representing a key step toward scalable quantum internet infrastructures.
- Abstract（参考訳）: 衛星ベースの量子リンクは、光ファイバーの指数的な損失を克服し、長距離の絡み合い分布の有望な実現法である。
アップリンクアーキテクチャでは、絡み合った光子が地上局で発生し、軌道上の衛星に送信される。
単一衛星の二重アップリンク構成は、地上局と衛星の同時視認性が要求されるため、さらに制限される。
本研究では,デュアルアップリンク・デュアルサテライトネットワークアーキテクチャについて検討し,その性能を同一の物理仮定の下でシングルサテライト・スキームと比較する。
提案したトポロジーでは、地上局と大気のアップリンク幾何学を分離する衛星間リンク(ISL)が導入されている。
幾何減衰、大気乱流、背景雑音、ベル状態の測定効率を取り入れた現実的なチャネルモデルが採用されている。
総合的な成功確率と実用的忠実度は、衛星高度と地上ステーション分離の機能として評価される。
以上の結果から, 単一衛星構成は地域規模のネットワークに適しているが, 幾何的制約による大規模な分離には適さないことが明らかとなった。
提案したデュアルサテライトアーキテクチャは、この制限を緩和し、達成可能な通信距離を大幅に拡張し、スケーラブルな量子インターネットインフラに向けた重要なステップを示す。
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