卫星到地面量子通信中光轨道角动量的探测
量子物理
2020-07-07 v2 光学
摘要
基于卫星的量子通信为全球信息安全带来了光明前景。然而，目前许多主流量子通信系统中使用的光的自旋轨道角动量仅允许在二维希尔伯特空间中进行量子编码。另一方面，光的轨道角动量 (OAM) 能够在高维希尔伯特空间中进行量子编码，为高通量量子通信开辟了新机遇。但由于其由湍流引起的退相干效应，大气信道可能限制 OAM 的实际使用。为确定 OAM 是否对基于卫星的量子通信有用，我们数值研究了穿越卫星到地面信道的 OAM 态的探测概率。我们表明，通过此类信道使用 OAM 实际上是可行的。我们利用新结果进而研究可改进 OAM 探测的设计规范——特别是先进自适应光学技术的使用。最后，我们讨论了我们的工作如何在量子通信背景下为未来空间 OAM 系统的实现提供新见解。
引用
@article{arxiv.1905.01834,
title = {Detecting Orbital Angular Momentum of Light in Satellite-to-Ground Quantum Communications},
author = {Ziqing Wang and Robert Malaney and Jonathan Green},
journal= {arXiv preprint arXiv:1905.01834},
year = {2020}
}
备注
7 pages, 7 figures