连续变量量子密钥分发中由相对论效应与延迟引起的频率偏移

天基量子通信通常涉及卫星与地面站在高海拔及大相对速度下交换光信号。从广义相对论考量出发，我们将频率偏移系统性地分解为纵向多普勒贡献、相对论修正以及传播延迟（延迟）修正。我们发现，在所考虑的时间尺度上，开普勒卫星轨道的相对论修正相比于引力与狭义相对论时间膨胀对频率偏移的贡献可以忽略不计。令人略感意外的是，我们发现延迟效应的贡献与相对论贡献具有相同的数量级。为分析这些效应的显著性，我们研究了不同卫星轨道与地面站配置下连续变量量子密钥分发协议的密钥率。我们发现，相对论效应与延迟的修正显著影响通信性能，应当予以考虑。