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World File Search System卫星链路
利用卫星链路进行量子密钥分发和纠缠分发
在全球范围内有效分布量子态是实施量子通信协议的关键挑战。虽然通过光纤直接传输可以实现数百公里的量子密钥分发 [ 1 ]，但由于光子在光纤中的传输呈指数衰减，实现真正的全球距离仍然不可能。为了解决这个问题，人们提出了卫星链路，并已证明可以在相距 1100 多公里的双方之间分发纠缠的光子对 [ 2 , 3 ]。然而，由于双光子传输为 56 到 71 dB，地面站的双光子计数率受到限制。为了解决这个问题，我们研究了在卫星中加入量子存储器，这将使速率取决于单光子传输，从而有可能将速率提高三个数量级。对于量子密钥分发，我们发现，采用最先进的量子存储器可以达到与当前卫星相同的速率 [ 2 , 3 ]。我们建议采用一种上行链路协议，要求卫星中有两个记忆量子比特，相干时间为 0.2 秒，以达到 1.1 Hz 的双光子计数率。对于纠缠分布，我们发现卫星中没有记忆的设置可以产生最高的纠缠记忆速率，与卫星中有量子记忆的方案相比，地面上所需的记忆量子比特要少两个数量级，才能达到相同的速率。
精密计时设施之间的量子安全时间传输：模拟卫星链路的现场试验
摘要 全球导航卫星系统 (GNSS)，例如 GPS 和伽利略，在全球范围内提供精确的时间和空间坐标，是现代社会关键基础设施的一部分。为了可靠地运行 GNSS，需要高度精确和稳定的系统时间，例如由全球精密计时设施 (PTF) 中托管的多个独立时钟提供的时间。定期测量 PTF 之间的相对时钟偏移，以便有一个后备系统来同步 GNSS 卫星时钟。PTF 之间通信的安全性和完整性至关重要：如果受到损害，可能会导致 GNSS 服务中断。因此，确保 PTF 之间的通信安全是通过量子密钥分发 (QKD) 保护的一个引人注目的用例，因为这项技术提供了信息论安全性。我们已经通过在两个 PTF 之间共享加密的时间同步信息对这种用例进行了现场试验演示，一个位于 Oberpfaffenhofen（德国），另一个位于马泰拉（意大利）——相距超过 900 公里。为了跨越这么远的距离，需要卫星 QKD 系统，以及“最后一英里”地面链路，以将光学地面站 (OGS) 连接到 PTF 的实际位置。在我们的演示中，我们部署了两个完整的 QKD 系统来保护两个位置的最后一英里连接，并通过模拟表明，即将发射的 QKD 卫星将能够利用现有的 OGS 在 Oberpfaffenhofen 和 Matera 之间分发密钥。
PhysRevA.108.042621.pdf
量子密码学 [1] 是最古老的量子技术之一，已成为应对量子计算机挑战的突出候选技术 [2]。尤其是量子密钥分发 (QKD)，其最终目标是使远距离用户能够共享一个密钥，该密钥必须无法被窃听者获知，从而提供高度安全的加密。QKD 系统面临的关键挑战包括通信系统中的信道损耗和噪声水平。这是影响 QKD 性能及其实现的两个主要障碍，尤其是在长距离传输中 [3]。直到最近，光纤一直是研究和实验大多数 QKD 协议的主要平台。但它们的长距离安全距离有限，主要是由于光纤链路的透射率呈指数衰减。通常，有两种解决方案可以克服这一限制：使用量子中继器 [4-10] 或使用自由空间和卫星链路 [11-17]。目前，基于陆地光纤的量子通信系统的覆盖范围仅限于几百公里 [18]，而我们似乎即将建立全球量子通信网络，即量子互联网 [19, 20]。因此，最近的研究对星载 QKD 和空间量子通信产生了浓厚兴趣 [17]，旨在了解自由空间高空平台站 (HAPS) 系统和卫星链路如何帮助解决当前的距离限制，同时保证量子安全。人们已经采取了重要措施，特别是在单向空间量子通信的限制和安全性方面 [21-25]，其中
国际太空光学会议 - ICSO 2022
量子密钥分布（QKD）实现了由物理定律保证的加密密钥的隔热交换。QKD广泛部署的最后剩余障碍之一是光子的地面分配中经历的很高的损失，这限制了交流方之间的距离。解决此问题的可行解决方案是避免通过光纤维完全避免光子的陆地分布，而是通过卫星链路传输它们，在卫星链路上，损失由差异主导，而不是吸收和散射。第一个专用的卫星任务证明了这种方法的可行性，尽管其安全速度相对较低。为了使QKD变得在商业上可行，未来卫星任务的设计必须集中于在较低的系统成本下实现更高的密钥利率。当前的卫星任务已经以几乎最佳的系统参数运行，这几乎没有空间来通过当前部署的技术提高关键速率。取而代之的是，从根本上讲，需要新的技术才能大大降低两个遥远各方之间的每个秘密位成本。基于纠缠的协议提供了最高级别的安全性，并通过利用基本量子相关性来提高关键率的多种途径。在此贡献中，我们审查了可在自由空间链接上实现的基于纠缠的QKD方面的最相关进展，从而可以从轨道上分配安全密钥。众所周知，卫星任务的发展是漫长的。因此，应尽早审查新一代量子有效载荷的可能的候选人，以提高用于空间应用的量子技术的开发。
MQ-9 Reaper 武装无人机系统 (UAS)
UAS 包括 MQ-9 RPA 和地面控制站 (GCS)。 - MQ-9 RPA 是一种遥控武装飞行器，使用光学、红外和雷达传感器来定位、识别、瞄准和攻击地面目标。 RPA 是一种中型飞机，飞行高度可达 50,000 英尺，内部传感器有效载荷为 800 磅，外部有效载荷为 3,000 磅，续航时间约为 14 小时。 GCS 提供飞机的发射/回收以及传感器和武器的任务控制。 C 波段视距数据链用于 RPA 发射和恢复操作，Ku 波段卫星链路用于 RPA 任务控制。
自由空间信道中连续变量测量设备独立的量子密钥分发
量子密码术 [1] 是最古老的量子技术之一，已成为应对量子计算机挑战的杰出候选技术 [2]。尤其是量子密钥分发 (QKD)，其发展速度非常快，其最终目标是使远距离用户能够共享一个密钥，该密钥必须无法被窃听者获知，从而提供高度安全的加密。QKD 系统面临的关键挑战包括通信系统中的信道损耗和噪声水平。这是影响 QKD 性能及其实现的两个主要障碍，尤其是在长距离传输中 [3]。直到最近，光纤一直是研究和实验大多数 QKD 协议的主要平台。但它们的长距离安全距离有限，主要是因为光纤链路的透射率呈指数衰减。一般来说，有两种解决方案可以克服这一限制：使用量子中继器[4-10]或使用自由空间和卫星链路[11-17]。当前基于地面光纤的量子通信系统的覆盖范围仅限于几百公里[18]，而我们似乎即将建立全球量子通信网络，即量子互联网[19,20]。因此，最近的研究引起了人们对星载 QKD 和空间量子通信的浓厚兴趣[17]，旨在了解自由空间、高空平台站（HAPS）系统和卫星链路如何帮助突破当前的距离限制，同时保证实现量子安全。人们已经取得了重要进展，特别是在单向空间量子通信的极限和安全性方面[21-23]，结果表明，秘密比特可以在湍流大气中安全地分发，无论是弱湍流还是强湍流[24]。在 QKD 科学的另一个不同分支中，独立于测量设备 (MDI) 的 QKD [25,26]（相关实验另见参考文献 [27-29]）是放宽典型点对点 QKD 协议中的信任假设的最有趣和研究最充分的方案之一。更准确地说，在 MDI 中，人们不需要假设将在他们之间分发密钥的合法方的检测设备是可信的。这是因为据称不受信任的第三方
海上石油和天然气行业 SCADA 系统技术和可靠性调查
分布式 PLC 架构如图 2 所示，是大型平台的典型架构。在这种类型的系统中，平台的每个主要单元都由单独的 PLC 控制。有一个平台通信网络连接 PLC 和用于人机界面 (HMI) 的计算机。通信网络主要由 HMI/SCADA 软件用于向 PLC 发送命令和从 PLC 接收信息。PLC 之间传递的信息通常有限。每个主要单元通常都有一个本地操作员面板，以允许人员仅与该单元交互。在这种类型的架构中，安全系统通常由其中一个 PLC 处理。通常，平台通信网络是冗余的。如果主网络发生故障，通信将自动切换到冗余通信网络。平台由陆上办公室通过微波/无线电/卫星链路进行监控。陆上办公室可以执行一些有限的控制功能，特别是当平台因恶劣天气而撤离时。
原始的研究文章开发了改进的ACM方案，以缓解
1.0简介卫星通信是一项有前途的技术，因为它能够为大量具有高数据速率服务的用户服务。尽管光纤链接大量部署，但由于其固有的长距离通信的固有优势，卫星通信技术被认为占主导地位行业（Jayadev，2011年）。更高容量卫星链路的用户需求的几何增加激发了卫星操作员以更高频段（例如KA波段及以上）操作以适应必要的数据速率（Leshan等人。，2016年）。移动到这些较高频段采用了通信系统设计，这些设计需要在发射器和接收器之间开发链路预算。这些设计在接收器的解调器上提供了足够的信号水平，以达到所需的性能和可用性水平（Pratt等，2003）。可以使用位错误率（BER）和载波（C/N）比率评估链接的卫星系统性能。成功设计沟通链接涉及许多因素，例如各种损失以及天线功率和增益（Kilcoyne等人。，2016年）。
THz 量子间隙：探索产生和检测 THz 光非经典状态的潜在方法
摘要：在过去的几十年里，太赫兹技术取得了长足的进步，这从当前太赫兹源和探测器的性能以及多种太赫兹应用的出现可以看出。然而，在量子技术领域，太赫兹光谱域仍处于起步阶段，不像近年来蓬勃发展的邻近光谱域。值得注意的是，在微波领域，超导量子比特目前是量子计算机的核心，而量子加密协议已通过卫星链路在可见光和电信领域成功演示。太赫兹领域在这些令人瞩目的进步中落后了。今天，太赫兹领域的当前差距显然与量子技术有关。尽管如此，在太赫兹频率下工作的量子技术的出现可能会产生重大影响。事实上，由于太赫兹辐射对大气扰动的敏感性较低，因此对于具有终极安全性的无线通信具有重大前景。此外，它还有可能提高固态量子比特的工作温度，从而有效解决现有的可扩展性问题。此外，太赫兹辐射可以操纵分子的量子态，这被认为是进行长距离相互作用的量子计算和模拟的新平台。最后，它穿透通常不透明材料的能力或其对瑞利散射的抵抗力对于量子传感来说是非常有吸引力的特性。从这个角度来看，我们将讨论潜在的