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海洋湍流对光子轨道角动量量子通信的影响 被引量:3
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作者 刘瑞熙 马磊 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期32-41,共10页
本文研究了基于光子轨道角动量的量子通信在水下量子信道中受海洋湍流运动的影响.基于Elamassie等提出的海洋湍流功率谱模型,本文建立了不同海洋湍流参数与光子轨道角动量量子通信的单光子探测概率、信道容量、密钥产生率以及双光子共... 本文研究了基于光子轨道角动量的量子通信在水下量子信道中受海洋湍流运动的影响.基于Elamassie等提出的海洋湍流功率谱模型,本文建立了不同海洋湍流参数与光子轨道角动量量子通信的单光子探测概率、信道容量、密钥产生率以及双光子共生纠缠度的定量关系,并利用纠缠光子对的共生纠缠度在海洋湍流中的普适衰减特性进一步研究了轨道角动量纠缠光子对在海洋湍流中的最大纠缠距离.研究结果表明:水下量子通信性能和纠缠光子对的共生纠缠度都随海洋湍流的湍流动能耗散率的增大或温度方差耗散率的减小而降低;温度和盐度因素对海洋湍流贡献的比值对水下量子通信的影响在海水是否稳定分层的条件下具有显著的区别;在通过海洋湍流进行量子通信时,增加信号光子的初始轨道角动量量子数可以提高量子密钥分发的密钥产生率和纠缠光子的纠缠衰减抵抗性. 展开更多
关键词 量子通信 轨道角动量 海洋湍流 纠缠衰减
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卷云对自由空间星地量子通信信道的影响 被引量:5
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作者 张秀再 徐茜 刘邦宇 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第20期172-178,共7页
卷云对量子通信光信号的传输有极大的影响。根据卷云特性建立了卷云冰晶粒子的分布模型,研究了卷云的消光特性,并根据卷云的散射特性,分析了卷云冰水含量、传输距离、链路消光特性、信道容量和信道纠缠度衰减的定量关系,研究了噪声影响... 卷云对量子通信光信号的传输有极大的影响。根据卷云特性建立了卷云冰晶粒子的分布模型,研究了卷云的消光特性,并根据卷云的散射特性,分析了卷云冰水含量、传输距离、链路消光特性、信道容量和信道纠缠度衰减的定量关系,研究了噪声影响下隐形传态保真度的变化,并进行了仿真实验。实验结果表明,当传输距离为3 km时,在卷云冰水含量(体积质量)为0.4 g·m^(-3)的条件下,对应的链路衰减、信道容量和信道纠缠度分别为0.05 dB·km^(-1)、0.94 dB·km^(-1)和0.52,而在卷云冰水含量(体积质量)为0.1 g·m^(-3)的条件下,对应的链路衰减、信道容量和信道纠缠度分别为0.20 dB·km^(-1)、0.82 dB·km^(-1)和0.07。由实验结果可见,自由空间量子通信信道的性能在卷云的影响下均发生了不同程度的变化。因此,在进行量子通信时,需考虑卷云的影响,根据卷云的变化调整性能参数,以提高通信质量。 展开更多
关键词 量子光学 量子通信 卷云 链路消光特性 纠缠衰减 隐形传态保真度
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