用于空天地一体化网络内生安全的湍流信道中广义肯尼迪接收机增强的连续变量量子密钥分发
下一代无线通信系统中的内生安全近年来受到越来越多关注。解决内生安全问题的典型方案是量子密钥分发(QKD),其凭借量子力学的固有特性可实现无条件安全性。连续变量量子密钥分发(CV-QKD)具有高密钥生成率和与现有光通信基础设施的良好兼容性。传统CV-QKD通常采用相干接收机检测相干态,其检测性能受限于标准量子极限。该工作采用称为CD-Kennedy接收机的广义肯尼迪接收机来增强湍流信道中相干态的检测性能,其中使用等增益合并(EGC)方法来组合CD-Kennedy接收机的输出。此外,该研究团队推导了基于后选择的CV-QKD协议在湍流信道中同时使用CD-Kennedy接收机和带EGC零差接收机时的密钥生成率,并提出等效透射率方法以简化误码率(BER)和密钥生成率的计算。数值结果表明:在湍流信道中,CD-Kennedy接收机在误码率和密钥生成率性能上均优于零差接收机。研究人员发现,随着平均透射率的增加,CD-Kennedy接收机相对于零差接收机的误码率和密钥生成率优势呈现相反的变化趋势,这表明应针对通信和密钥分发分别采用不同的系统设置。此外,该工作还证明在湍流信道中,CD-Kennedy接收机的密钥生成率性能比零差接收机具有更强的鲁棒性。
