elib
DLR-Header
DLR-Logo -> http://www.dlr.de
DLR Portal Home | Impressum | Datenschutz | Barrierefreiheit | Kontakt | English
Schriftgröße: [-] Text [+]

Simulation of satellite constellations for long-distance entanglement distribution

Meister, Jaspar und Kleinpaß, Philipp und Orsucci, Davide und Jarles, Paolo (2025) Simulation of satellite constellations for long-distance entanglement distribution. In: 76th International Astronautical Congress. IAC 2025, 2025-09-29 - 2025-10-03, Sydney, Australien.

[img] PDF - Nur DLR-intern zugänglich
4MB

Kurzfassung

The realization of the quantum internet as an interconnected network of quantum hardware requires the distribution of entanglement over long distances. Due to the exponential photon loss in optical fibers, the necessary communication rates for end-user applications cannot be achieved if direct links over several hundred kilometers are required. Two possible solutions to increase the link distance are the implementation of quantum repeaters and the use of free-space optical satellite links. A natural extension would be to combine both approaches, by using satellites as quantum repeater nodes and take advantage of the low losses in free-space. However, due to the higher technological requirements for space-based technologies and the already low communications losses in free-space, it is not yet clear whether satellite- based quantum repeaters can lead to an additional improvement in the communication rate. Here we show for which operating scenarios a satellite-based quantum repeater outperforms a single satellite for entanglement distribution. To this end, we developed a satellite simulation software that includes a model of the optical link model and of entanglement swapping in order to analyze entanglement distribution rates of the satellite-based quantum repeater and single satellite. The simulation captures important effects such as the single-mode fiber coupling efficiency, adaptive optics corrections, decoherence and decay of information in the quantum memory as well as its retrieval efficiency. Based on these effects, we show advantages and challenges of satellite constellations for quantum communications in low, medium and geosynchronous orbits.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/219208/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Poster)
Titel:Simulation of satellite constellations for long-distance entanglement distribution
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Meister, JasparJaspar.Meister (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-2835-595X198198286
Kleinpaß, Philippphilipp.kleinpass (at) dlr.dehttps://orcid.org/0009-0009-9005-702X198198287
Orsucci, DavideDavide.Orsucci (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Jarles, Paolopaolo.jarles (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:1 Oktober 2025
Erschienen in:76th International Astronautical Congress
Referierte Publikation:Nein
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Nein
In ISI Web of Science:Nein
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Satellite communication, Simulation, Quantum communication
Veranstaltungstitel:IAC 2025
Veranstaltungsort:Sydney, Australien
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsbeginn:29 September 2025
Veranstaltungsende:3 Oktober 2025
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Raumfahrt
HGF - Programmthema:Kommunikation, Navigation, Quantentechnologien
DLR - Schwerpunkt:Raumfahrt
DLR - Forschungsgebiet:R KNQ - Kommunikation, Navigation, Quantentechnologie
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):R - Impulsprojekt Robuste Globale Quantum Netzwerke [KNQ]
Standort: Bremen
Institute & Einrichtungen:Institut für Satellitengeodäsie und Inertialsensorik > Relativistische Modellierung
Institut für Kommunikation und Navigation > Optische Satellitenlinks
Hinterlegt von: Meister, Jaspar
Hinterlegt am:28 Nov 2025 09:08
Letzte Änderung:28 Nov 2025 09:08

Nur für Mitarbeiter des Archivs: Kontrollseite des Eintrags

Blättern
Suchen
Hilfe & Kontakt
Informationen
OpenAIRE Validator logo electronic library verwendet EPrints 3.3.12
Gestaltung Webseite und Datenbank: Copyright © Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR). Alle Rechte vorbehalten.