摘要:量子密钥分发 (QKD) 可实现具有信息理论安全性的私人通信。自由空间光通信允许人们实施 QKD,而不受光纤网络的限制,例如光纤中传输损耗的指数级增长。因此,通过卫星链路进行自由空间 QKD 是一种有前途的技术,可提供长距离量子通信连接。在自由空间 QKD 系统中,背景光是噪声的主要来源,必须通过光谱、空间和时间滤波来抑制背景光,以达到足够低的量子比特误码率 (QBER)。只有这样才能成功交换量子密钥。为了能够定义自由空间 QKD 系统的要求,必须更仔细地检查背景光。目前的考虑集中在无云的天空和乡村环境中。当天空部分有云时,自由空间 QKD 也会发生,最有可能也在城市环境中发生。这里概述了下行链路场景中背景光的物理原因。此外,还推导出了具有偏振编码量子位的诱饵态 BB84 协议的 QBER 与背景光之间的关系,以给出依赖关系的示例。此外,还展示了一个实验研究背景光的装置。在慕尼黑(德国)附近的 Oberpfaffenhofen 使用该装置在 C 波段获取测量数据。测量数据用于验证背景光模拟工具。结果强调模拟工具足以应对晴朗天空场景。
携带OAM的涡旋光束由于其广泛的应用而引起了人们的广泛关注,例如光学操控与捕获[1]、成像[2]、量子纠缠[3]、自由空间光(FSO)通信[4]等等。特别地,那些具有相互正交特性的光束已被用于FSO通信中的复用/解复用,以增加容量和频谱效率[5,6]。然而,基于OAM复用/解复用的FSO通信面临的主要挑战是大气湍流的干扰。当激光束在大气中传播时,由于湍流引起折射率的随机波动,一个OAM态的能量将分散到相邻态[7-10]。这种现象称为OAM模式的串扰。显然,OAM模式间的串扰会影响通信质量,严重的串扰甚至会导致通信失败。在之前的研究中,人们采用自适应光学来补偿湍流大气中光束的OAM[11,12],但自适应光学系统非常复杂。此外,重构
FSO 使用光信号作为载波频率,通过大气提供点对点通信信息传输。由于其成本效益高、易于安装、快速建立通信链路(尤其是在灾害管理场景中)、高带宽配置和广泛的应用范围,它在电信行业引起了关注。其运行的频率范围使 FSO 通信无需许可。使用 FSO 通信,最大数据传输速率可达 2.5 Gbps,而 RF 通信系统提供的最大数据传输速率仅为 622Mbps。FSO 涉及使用空气作为传输介质的语音、视频和数据的光传输。使用 FSO 技术的传输相对简单。它涉及两个系统,每个系统都由一个光收发器组成,该光收发器由激光发射器和接收器组成,以提供全双工(双向)功能。每个 FSO 系统都使用高功率光源(例如激光)和一个望远镜,该望远镜将光通过大气传输到另一个接收信息的望远镜。此时,接收望远镜通过光纤连接到高灵敏度接收器。 2.0 什么是自由空间光传输系统? 自由空间光传输系统是一种无线连接形式,用于连接具有直接视线的两个点。该系统通过获取标准数据或电信信号、将其转换为数字格式并通过自由空间传输来运行。用于传输此信号的载波是红外线,由高功率 LED 或激光二极管产生。信号沿光纤传输的基本原理与通过自由空间传输的基本原理相同。 自由空间光学子系统
5 当与表中所示的 ABB E 型 MMP 一起使用时,UL 列表中为 R0 和 R1 框架驱动器指定了最小外壳体积。ABB IP20 微型驱动器旨在安装在外壳中,除非添加了 NEMA 1 套件。对于所有驱动器,外壳的尺寸必须能够适应应用的特定热考虑因素,并提供用于冷却的自由空间。有关自由空间要求,请参阅适用的 ABB 用户手册。要获取最新的产品文档,请访问 www.abb.com 并选择产品/低压交流驱动器以导航到相应驱动器的完整用户手册。
自由空间量子密钥分发(QKD)作为扩展量子通信传输距离的有效途径,取得了显著成果。借助卫星、飞机、无人机等移动平台,通过自由空间信道传输量子比特的可行性已被证实。鉴于星载QKD的工作时间和资源消耗有限,以及卫星节点与地面网络的最后一公里连接挑战,机载QKD有望为大规模综合网络提供灵活、可中继的链路。本文回顾了近年来基于飞机或无人机的QKD的重大进展,重点介绍了其关键技术,并展望了机载量子通信的未来。
在现代无线通信领域,想要专攻通信领域的工程师需要对电磁辐射、天线和相关传播现象的作用有基本的了解。这些论文讨论了天线在现代无线通信系统中的性能、特性、测试、测量和应用。天线是任何无线通信系统的重要组成部分,因为它可以高效地将电子信号(在射频收发器中传播)转换为电磁波(在自由空间中传播),同时将损耗降至最低。我们在没有其他选择时使用天线,例如与导弹通信或在崎岖的山区地形上,电缆价格昂贵且安装时间长。母系统的性能特征在很大程度上受到天线套件的选择、位置和设计的影响。要理解天线的概念,应该知道电磁波在自由空间中的行为。所以我简要介绍了电磁波的基础知识及其在自由空间中的传播模式。除此之外,我还介绍了天线分类(基于频率、孔径、极化和辐射模式)、其性能参数(增益、方向性、波束面积和波束效率、辐射模式、VSWR/回波损耗、极化、效率)、测量技术(室外和室内测试)及其国防应用(海军天线、空中
安装用于空间态势感知、自由空间光通信的交钥匙地面站。与专业望远镜支架制造商意大利 10Micron 合作。美国 Planewave Instruments(望远镜、支架)的欧盟经销商
•每个目标测试项目都链接到紧接其之前的命令。根据链接的命令,在答题表上链接到的每个项目:如果您判断正确的项目,则用代码C指定的字段;或用代码指定的字段,如果您判断错误的项目。没有两个字段的标记或标记不是囚犯,即他们不会获得负分数。有关适当的标记,请使用答题表,这是唯一有效校正客观测试的文档。•如果有一些项目可以评估计算机技能和(或)信息技术,除非另有明确通知,否则请考虑所有提到的程序都在标准配置中,并且对程序,文件,目录,资源和设备没有保护,操作和使用限制。•可能的自由空间 - 通过“自由空间”的表达方式识别 - 该测试书可用于草稿。
未来的量子网络将是混合结构,由复杂的量子中继器架构构成,这些中继器通过描述各种物理域的量子通道相互连接;主要是光纤和自由空间链路。在这种混合设置中,必须仔细考虑网络子结构内通道质量之间的相互作用,这对于确保高速率端到端量子通信至关重要。在这项工作中,我们结合点对点自由空间通道容量和端到端量子网络容量理论的最新进展,以开发用于研究混合自由空间量子网络的关键工具。在指定大气和太空量子通道的范围之前,我们提出了一种研究任意混合量子网络容量的通用形式。然后,我们介绍了一类模块化量子网络架构,它为混合量子网络提供了一个现实且易于分析的框架。通过考虑物理驱动、高度连接的模块化结构,我们能够理想化网络性能并得出保证最佳性能的通道条件。这使我们能够揭示实现与距离无关的速率的关键特性,因此端到端容量不依赖于用户之间的物理分离。我们的分析方法阐明了未来基于卫星的全球量子互联网以及混合有线/无线城域量子网络的关键基础设施需求。
