面向 NASA 量子通信分析套件的纠缠基于量子密钥分配建模
量子物理
2025-01-16 v1
摘要
量子力学在信息科学领域的一个最实用且受欢迎的应用是利用纠缠分发有效地传递量子信息。类似于过去十年功能量子计算机持续改进的趋势，纠缠在长距离分发的进展可能为航空航天和空间通信的新应用铺平道路。现有的 NASA 量子通信分析套件 (NQCAS) 软件模型了此类应用，但 limited experimental data exists to verify the model's theoretical results。然而，针对纠缠基于量子密钥分配 (QKD) 的实验数据在相关文献中相当大。本文详细介绍了一种基于蒙特卡罗模拟的 QKD 模型，该模型使用 NQCAS 输入参数生成估计的 QKD 链路预算，以验证 NQCAS。该模型生成的链路预算统计数据包括密钥速率、误差率和 S 值，可与文献中的实验值进行比较。初步比较显示，模拟数据和实验数据之间存在许多相似之处，支持该模型的有效性。经过验证的 NQCAS 模型将为 Glenn Research Center (GRC) 纳米安全局 (NQML) 进行的实验工作提供支持，支持美国量子计划及潜在的 NASA 任务。
引用
@article{arxiv.2501.08476,
title = {Modeling Entanglement-Based Quantum Key Distribution for the NASA Quantum Communications Analysis Suite},
author = {Michael J. P. Kuban and Ian R. Nemitz and Yousef K. Chahine},
journal= {arXiv preprint arXiv:2501.08476},
year = {2025}
}