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Satellite-mediated quantum atmospheric links

Vasylyev, Dmytro und Werner, Vogel und Moll, Florian (2019) Satellite-mediated quantum atmospheric links. Physical Review A, 99 (5). American Physical Society. doi: 10.1103/PhysRevA.99.053830. ISSN 2469-9926.

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Offizielle URL: https://journals.aps.org/pra/abstract/10.1103/PhysRevA.99.053830

Kurzfassung

The establishment of quantum communication links over a global scale is enabled by satellite nodes. We examine the influence of the Earth's atmosphere on the performance of quantum optical communication channels with emphasis on the downlink scenario. We derive the geometrical path length between a moving low Earth orbit satellite and an optical ground station as a function of the ground observer's zenith angle, his geographical latitude, and the meridian inclination angle of the satellite. We show that the signal distortions due to regular atmospheric refraction, atmospheric absorption, and turbulence have a strong dependence on the zenith angle. The observed saturation of transmittance fluctuations for large zenith angles is explained. The probability distribution of the transmittance for slant propagation paths is derived, which enables us to perform the security analysis of decoy-state protocols implemented via satellite-mediated links.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/135611/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Satellite-mediated quantum atmospheric links
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Vasylyev, DmytroNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Werner, VogelNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Moll, FlorianFlorian.Moll (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:2019
Erschienen in:Physical Review A
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:99
DOI:10.1103/PhysRevA.99.053830
Herausgeber:
HerausgeberInstitution und/oder E-Mail-Adresse der HerausgeberHerausgeber-ORCID-iDORCID Put Code
NICHT SPEZIFIZIERTAmerican Physical SocietyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Verlag:American Physical Society
ISSN:2469-9926
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Quantum Communication, QKD, satellite, atmosphere, turbulence
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Raumfahrt
HGF - Programmthema:Kommunikation und Navigation
DLR - Schwerpunkt:Raumfahrt
DLR - Forschungsgebiet:R KN - Kommunikation und Navigation
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):R - Vorhaben Multimedia Satellitennetze (alt)
Standort: Oberpfaffenhofen
Institute & Einrichtungen:Institut für Kommunikation und Navigation > Satellitennetze
Hinterlegt von: Moll, Florian
Hinterlegt am:22 Jul 2020 09:39
Letzte Änderung:19 Okt 2021 08:41

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