卫星到地面量子通信中的光的时间模式
量子物理
2022-03-08 v1 密码学与安全
信息论
math.IT
光学
摘要
光子时间模式(TM)是实现可行多维量子通信的一种可能候选载体。然而,相对于轨道角动量(OAM)等其他多维量子信息载体,TM受到的关注较少。此外,在新兴量子互联网和基于卫星的量子通信背景下,TM尚未受到任何关注。在本工作中,我们通过考虑编码于TM空间中的单光子穿越卫星到地球信道来弥补这一状况。我们的结果表明,在预期的大气条件下,光子TM为从卫星向地面接收机提供高吞吐量量子通信提供了一条有前景的途径。特别地,我们展示了相对于OAM单光子态,这些模式如何在卫星到地球信道中提供改进的多路复用性能和更优的量子密钥分发。我们概述了保证这一结果所需的TM分辨水平,并讨论了我们的结果对新兴的基于卫星的量子互联网的影响。
引用
@article{arxiv.2106.13693,
title = {Temporal Modes of Light in Satellite-to-Earth Quantum Communications},
author = {Ziqing Wang and Robert Malaney and Ryan Aguinaldo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2106.13693},
year = {2022}
}
备注
7 pages, 3 figures. Comments are welcome