室外条件下基于扭曲光子的水下量子密钥分发
量子物理
2018-02-01 v1 光学
摘要
量子通信已在光纤和自由空间中成功实现[1-3]。光纤系统虽然能够实现快速密钥率和低量子比特误码率（QBER），但在与没有已建立光纤链路的 destination 通信时不实用[4]。自由空间量子信道可以克服此类限制，并随着卫星到地面链路的出现而达到长距离[5-8]。较短的视距自由空间链路也已在城市内条件下实现[2, 9]。然而，由局部折射率波动引起的湍流通过增加误码和损耗成为主要挑战[10]。最近，人们对研究水下量子信道可能性的兴趣已经兴起，这可以为潜航器和船只之间提供全球安全通信信道[11-13]。在此，我们研究了在室外条件下湍流对使用扭曲光子的水下量子信道的影响。我们研究了湍流对传输 QBER 的影响，并比较了水下量子信道中不同的 QKD 协议，展示了高维编码方案的可行性。我们的工作可能为潜航器之间的安全高维量子通信开辟道路，并为潜在的潜航器到卫星量子通信提供重要输入。
引用
@article{arxiv.1801.10299,
title = {Underwater Quantum Key Distribution in Outdoor Conditions with Twisted Photons},
author = {Frédéric Bouchard and Alicia Sit and Felix Hufnagel and Aazad Abbas and Yingwen Zhang and Khabat Heshami and Robert Fickler and Christoph Marquardt and Gerd Leuchs and Robert W. Boyd and Ebrahim Karimi},
journal= {arXiv preprint arXiv:1801.10299},
year = {2018}
}