卫星中继的量子大气链路

全球尺度量子通信链路的建立得益于卫星节点。我们考察地球大气对量子光通信信道性能的影响，重点在于下行场景。我们推导了运动的低地球轨道卫星与光学地面站之间的几何路径长度，将其表示为地面观测者天顶角、地理纬度以及卫星子午线倾角之函数。我们表明，由常规大气折射、大气吸收与湍流引起的信号畸变对天顶角有强烈依赖。我们解释了大天顶角下透射率涨落的饱和现象。我们推导了斜传播路径透射率的概率分布，从而能够对经由卫星中继链路实现的诱饵态协议进行安全性分析。