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题名湍流信道下光量子通信系统误码分析及优化
被引量：8
- 1
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作者
刘旭超
李华贵
孙时伦
武文周
李少波
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机构
中国电子科技集团公司第五十四研究所
河北省光子信息技术与应用重点实验室
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出处
《光学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第3期240-245,共6页
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文摘
基于光量子探测的无线激光通信技术在天地一体化保密通信网络中具有重要应用。基于光源光子数的泊松分布模型、大气湍流Gamma-Gamma模型、单光子探测器响应模型和相关计数信号处理方法建立了湍流信道中光量子通信系统的误码率(BER)计算模型,仿真分析了光源光子数分布、湍流信道参数、单光子探测器性能参数、相关计数方法等对系统BER的影响。结果表明,系统BER与激光脉冲平均光子数、脉冲频率和探测器探测效率呈负相关关系;而系统BER与大气湍流强度、探测器暗计数呈正相关;采用相关计数方法可有效降低系统BER,当开门次数确定时,系统存在一个最佳判别门限。所提模型可为光量子通信系统的设计与优化提供参考。
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关键词
量子光学
光量子通信
大气湍流
相关计数
误码率
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Keywords
quantum optics
optical quantum communication
atmospheric turbulence
correlated counting
bit error rate
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分类号
TN929.1
[电子电信—通信与信息系统]
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题名湍流信道下连续变量量子密钥分发密钥率研究
被引量：3
- 2
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作者
刘旭超
温佳旭
李少波
李华贵
孙时伦
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机构
中国电子科技集团公司第五十四研究所
河北省光子信息技术与应用重点实验室
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出处
《中国激光》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第14期234-240,共7页
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基金
河北省省级科技计划(22310701D)。
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文摘
在空间信道连续变量量子密钥分发(CVQKD)中,相干态调制体制与经典光通信设备通用性更强、与光纤信道兼容性更好,是未来空间信道CVQKD网络建设重要方案之一。针对湍流信道中光量子信号的扩束、吸收、散射、漂移以及本振光和量子信号之间的相位差抖动等效应,构建了湍流信道下CVQKD安全密钥率仿真模型,重点分析了湍流信道参数、相位延迟量和探测方式对系统密钥率的影响。结果表明:系统总过噪声与传输距离、本振光和信号光延迟时间、大气湍流强度等均呈正相关,大气湍流的增强会降低信道透过率,还会增大系统中断概率和过噪声,使系统密钥率迅速下降。外差探测在短距离传输时具有较高密钥率,零差探测可实现更远距离传输。仿真结果可为实际自由空间CVQKD系统的设计和优化提供参考。
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关键词
光通信
量子密钥分发
连续变量
大气湍流
安全密钥率
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Keywords
optical communications
quantum key distribution
continuous variable
atmospheric turbulence
security key rate
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分类号
TN929.1
[电子电信—通信与信息系统]
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题名面向CVQKD量子-经典信号共纤传输技术研究
被引量：1
- 3
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作者
刘旭超
孙时伦
李少波
温佳旭
李华贵
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机构
中国电子科技集团公司网络通信研究院
河北省光子信息技术与应用重点实验室
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出处
《光学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第1期256-264,共9页
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基金
河北省省级科技计划(22310701D)。
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文摘
量子-经典信号共纤传输技术对实用化量子保密通信网络建设具有重要意义。针对经典光在光纤信道中的拉曼散射(RS)、四波混频(FWM)以及交叉相位调制(XPM)等非线性效应对量子信号的噪声干扰,构建了量子-经典信号共纤传输连续变量量子密钥分发(CVQKD)系统的安全密钥率仿真模型,重点分析了经典光功率、信道间隔和探测方式对系统噪声和密钥率的影响。结果表明,在近距离传输时,FWM噪声占主导地位,在传输距离大于10 km时,XPM噪声大于RS和FWM噪声。系统总噪声与经典光功率正相关,与波分复用信道间隔反相关。零差和外差检测下,随着传输距离的增加,安全密钥率整体变化趋势接近,零差检测方式具有更大的极限传输距离。该研究工作可为实用化量子-经典信号共纤传输CVQKD系统的优化设计提供参考。
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关键词
量子光学
连续变量量子密钥分发
共纤传输
拉曼散射
四波混频
交叉相位调制
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Keywords
quantum optics
continuous-variable quantum key distribution
co-fiber transmission
Raman scattering
fourwave mixing
cross-phase modulation
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分类号
TN918.4
[电子电信—通信与信息系统]
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