卷云对自由空间星地量子通信信道的影响

• 作者: 张秀再 徐茜 刘邦宇
• 来源期刊: 光学学报
• 学科: 工学
• 关键词: 量子光学 量子通信 卷云 链路消光特性 纠缠度衰减 隐形传态保真度
• 年，卷（期）: 2021,（20）
• 所属期刊栏目: 量子光学|Quantum Optics
• 页码范围: 172-178
• 页数: 7页
• 分类号: TN929.1|O436.2
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/AOS202141.2027001

摘要

卷云对量子通信光信号的传输有极大的影响.根据卷云特性建立了卷云冰晶粒子的分布模型,研究了卷云的消光特性,并根据卷云的散射特性,分析了卷云冰水含量、传输距离、链路消光特性、信道容量和信道纠缠度衰减的定量关系,研究了噪声影响下隐形传态保真度的变化,并进行了仿真实验.实验结果表明,当传输距离为3 km时,在卷云冰水含量(体积质量)为0.4g·m-3的条件下,对应的链路衰减、信道容量和信道纠缠度分别为0.05 dB· km-1、0.94 dB· km-1和0.52,而在卷云冰水含量(体积质量)为0.1g·m-3的条件下,对应的链路衰减、信道容量和信道纠缠度分别为0.20 dB·km-1、0.82 dB· km-1和0.07.由实验结果可见,自南空间量子通信信道的性能在卷云的影响下均发生了不同程度的变化.因此,在进行量子通信时,需考虑卷云的影响,根据卷云的变化调整性能参数,以提高通信质量.