卫星传输：基于现实自由空间光信道的竞争协议评估

量子网络的关键技术要求是在两个空间分离点之间以高速率和高保真度分配量子纠缠资源。基于卫星平台的纠缠分发协议通过自由空间光传输直接传输和接收量子资源，因此是量子网络的优秀候选方案，因为卫星网络的几何结构和损耗特性可实现数千公里(约10^3公里)的跨越无地面设施、成本或损耗的光纤网络。本文探讨了两种常见的量子网络�拓扑——两个轨道低轨卫星之间经第三颗卫星中介的纠缠分发，以及两个地面站之间经低轨卫星中介的纠缠分发，以及两种纠缠分发方案——一种其中中心卫星用作中继，另一种其中中心卫星用于生成和分发纠缠资源。我们计算了每个协议在每个网络拓扑中，针对单轨离散( DV )和连续变量( CV )资源以及是否使用概率性无噪声线性量子放大( NLA )的网络信道，达成每个纠缠分发速率的下界。对于大气信道，我们考虑了自由空间传输的湍流和光学特性。我们确定对于三卫星网络配置，最佳策略是在 CV 或 DV 中执行分布式 NLA方案，而对于地面-卫星-地面网络，最佳策略是通过中心卫星分发 DV 资源。