基于液晶信标稳定的卫星量子密钥分发实时偏振控制
量子物理
2026-05-12 v2
摘要
偏振不稳定是卫星量子密钥分发（QKD）中极具挑战性的关键问题，大气效应和平台运动持续扭曲光子偏振。为维持纠缠保真度，必须在探测前准确识别并补偿这些变换。在本工作中，提出一种基于液晶（LC）可变延迟器的紧凑型快速偏振补偿方法，采用共传播的经典参考信号（信标）进行实时偏振跟踪。实现了基于LC的偏振测量仪，并通过直接法和傅里叶法-Stokes参数重建进行了性能评估。实验结果表明，在有限的测量次数下即可实现精准的偏振估计，从而实现速度与精度之间的优势权衡。还分析了液晶开关动力学的影响，强调在实时应用中选择合适的工作条件的重要性。此外，通过仿真一种纠缠基于协议的QKD性能，评估了偏振测量不准确性的影响。结果表明，仅引入适度的量子位误差率增加，仍能实现安全密钥分配。这些发现表明，LC-based偏振控制代表一种高效且实用的解决方案，可用于卫星QKD系统的实时补偿。
引用
@article{arxiv.2512.11714,
title = {Real-Time Polarization Control for Satellite QKD with Liquid-Crystal Beacon Stabilization},
author = {Ondrej Klicnik and Alessandro Zannotti and Yannick Folwill and Oliver de Vries and Petr Munster and Tomas Horvath},
journal= {arXiv preprint arXiv:2512.11714},
year = {2026}
}