基于高斯后选的软件增强式同步量子-经典通信协议
量子物理
2026-02-02 v2
摘要
同步量子-经典通信 (SQCC) 协议提供了一种通过将量子和经典信号编码到同一光脉冲中来实现连续变量量子密钥分发 (CV-QKD) 的实用方法。然而，像大多数 QKD 协议一样，其性能在实验参数（如调制方差）基于平稳信道假设进行优化时受到限制。在波动环境中（如自由空间链路），这可能导致次优的密钥速率和缩减的传输距离。本文引入高斯后选技术到 SQCC 框架中，实现对调制方差在信道估计后的软件优化。这一被动方法在不 requiring 硬件修改的情况下提升了在渐近和有限规模 regime 中的密钥速率，即使考虑接收方的不完美因素也仍然有效。我们展示，该协议相对于标准固定方差 SQCC 协议提高了传输距离和鲁棒性，并在纤维和自由空间信道上接近完全预优化系统的性能。特别是，我们表明该协议在理想天气条件下实现完整通信窗口，并在卫星地面场景中在恶劣天气下保持更高的工作循环。这些结果凸显了基于后选的 SQCC 在 terrestrial 光纤网络和卫星基于自由空间链路的实际量子通信中的实用性。
引用
@article{arxiv.2510.13138,
title = {Software-enhanced simultaneous quantum-classical communication protocol with Gaussian post-selection},
author = {Ozlem Erkilic and Biveen Shajilal and Nicholas Zaunders and Timothy C. Ralph},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.13138},
year = {2026}
}