湍流自由空间量子偏振链路的慢时接收接口

大气湍流使得自由空间量子偏振链路具有固有的时变性,而接收端简化接口通常被视为静态处理。本研究通过将孔径约束静态模型扩展至时域,开发了一种慢时变接收接口。接收面相位场、光束质心位移和闪烁被建模为隐藏的慢时变随机过程,由此在每个瞬时生成简化接口。通过主导阶闭合方法,将粗粒度相位粗糙度映射为有效偏振混合方差,同时保留继承的局部偏振信道族。孔径约束进而产生时变的有效退偏振度、相干性和检测描述符。在典型弱湍流案例中,偏振分支仍保持接近理想状态,有效退偏振量级为10^-3且有效相干性接近1,而检测分支则表现出更显著的波动和更长的相关时间。这些结果表明,单一的静态接收端参数化方案不足以表征湍流自由空间量子链路的时变特性。所提出的接口旨在用于时变量子链路的接收端表征,其中测量设备无关量子密钥分发(MDI-QKD)可作为典型的下游应用范例。
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提交arXiv: 2026-04-20 11:44

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