不同天气条件对自由空间量子通信系统性能的影响

发布时间：2021-01-21 06:43

　　研究了三种常见天气降雨、降雪和雾霾对采用不同波长信号的自由空间量子通信系统的安全密钥率的影响。利用建立的基于连续变量高斯调制的量子密钥分发传输模型,分析了在个体攻击和集体攻击情况下Bob分别采用零差检测和外差检测时,不同天气条件和不同信号光波长对安全密钥率的影响。随后仿真得到了不同天气情况和等级、不同波长量子信号、不同攻击类型和不同检测方式条件下安全密钥率随传输距离的变化关系,并对结果进行了分析。研究结果可以为实际的自由空间量子通信系统的设计提供一定的参考。 

【文章来源】：光学学报. 2020,40(02)北大核心

【文章页数】：8 页

【图文】：

自由空间量子信道模型

降水粒子对大气衰减系数和能见度也存在不同程度的影响，南京地区的降雨观测记录表明Gamma谱分布能够基本拟合大部分情况的降水，因此本文选用Gamma分布函数来表示实际的降雨谱分布，此时降雨强度与能见度Vv的关系[19]为式中：R为降雨强度；Λ2=4.1R-0.21为尺度参数。

利用（11）式和（13）式仿真得到不同波长情况下大气衰减系数与降雨强度的关系，如图3所示。与降雪类似，不同波长下衰减系数也均随降雨强度的增大而增大，并最终趋于一致，且降雨强度相同时，一般波长越长对应的衰减系数越小。2.4 雾霾粒子浓度对大气衰减系数的影响

【参考文献】：
期刊论文
[1]航空平台连续变量量子通信系统的信道特性[J]. 杨汝,李云霞,蒙文,朱秋立,朱宇,黄超,赵顾颢.  光学学报. 2018(09)
[2]PM2.5大气污染对自由空间量子通信性能的影响[J]. 聂敏,任杰,杨光,张美玲,裴昌幸.  物理学报. 2015(15)
[3]雾霾对自由空间量子态传输的影响[J]. 聂敏,陈伟,张美玲,杨光.  西安邮电大学学报. 2015(01)
[4]利用无噪线性光放大器增加连续变量量子密钥分发最远传输距离[J]. 徐兵杰,唐春明,陈晖,张文政,朱甫臣.  物理学报. 2013(07)
[5]降雪现象与能见度关系的探讨[J]. 高太长,刘西川,张云涛,杨树臣,熊超超.  解放军理工大学学报(自然科学版). 2011(04)
[6]降水现象对大气消光系数和能见度的影响[J]. 刘西川,高太长,刘磊,张伟,杨树臣,李涛.  应用气象学报. 2010(04)



本文编号：2990675