用于连续变量量子密钥分发的卫星量子通信信道的混合噪声建模
信号处理
2024-10-22 v1
摘要
本文显著推进了自由空间光学(FSO)卫星基量子通信中量子密钥分发(QKD)的应用。我们提出了一种创新的卫星量子信道模型，并推导了通过该信道可实现的秘密量子密钥分发率。与现有将量子信道噪声近似为仅高斯分布的模型不同，本模型采用混合噪声分析，既考虑量子泊松噪声，也考虑经典添加白高斯噪声(AWGN)。这种混合方法认识到连续变量(CV)高斯量子信道同时易受量子噪声和经典噪声的双重脆弱性，从而对量子机密密钥率(SKR)提供了更真实的评估。本文深入探讨了在 various 影响参数下的SKR随信噪比(SNR)的变化情况。我们识别并分析了关键因素，如校对效率、传输系数、传输效率、量子泊松噪声参数以及卫星高度。这些参数在FSO卫星量子信道中决定SKR起到了关键作用，凸显了卫星基量子通信的挑战。我们的工作为理解和优化卫星基QKD系统中的SKR提供了综合框架，为更高效和更安全的量子通信网络铺平了道路。
引用
@article{arxiv.2410.15418,
title = {A Hybrid Noise Approach to Modelling of Free-Space Satellite Quantum Communication Channel for Continuous-Variable QKD},
author = {Mouli Chakraborty and Anshu Mukherjee and Ioannis Krikidis and Avishek Nag and Subhash Chandra},
journal= {arXiv preprint arXiv:2410.15418},
year = {2024}
}