| 张秀再* **,吴悦维***,周丽娟**,翟梦思**,董千恒**.水溶性气溶胶对自由空间量子通信性能影响[J].高技术通讯(中文),2023,33(3):292~297 |
| 水溶性气溶胶对自由空间量子通信性能影响 |
| Effect of water-soluble aerosol on the performance offree space quantum communication |
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| DOI：10. 3772/ j. issn. 1002-0470. 2023. 03. 007 |
| 中文关键词: 量子通信;水溶性气溶胶;链路衰减;信道容量;比特翻转信道;信道保真度;信道误码率 |
| 英文关键词: quantum communication, water-soluble aerosol, link attenuation, channel capacity, bit-flip channel, channel fidelity, channel bit error rate |
| 基金项目: |
| 作者 | 单位 | | 张秀再* ** | (* 南京信息工程大学江苏省大气环境与装备技术协同创新中心 南京210044)(**南京信息工程大学电子与信息工程学院 南京210044)(***南京信息工程大学长望学院 南京210044) | | 吴悦维*** | (*南京信息工程大学江苏省大气环境与装备技术协同创新中心 南京210044)(**南京信息工程大学电子与信息工程学院 南京210044)(***南京信息工程大学长望学院 南京210044) | | 周丽娟** | (*南京信息工程大学江苏省大气环境与装备技术协同创新中心 南京210044)(**南京信息工程大学电子与信息工程学院 南京210044)(***南京信息工程大学长望学院 南京210044) | | 翟梦思** | (*南京信息工程大学江苏省大气环境与装备技术协同创新中心 南京210044)(**南京信息工程大学电子与信息工程学院 南京210044)(***南京信息工程大学长望学院 南京210044) | | 董千恒** | (*南京信息工程大学江苏省大气环境与装备技术协同创新中心 南京210044)(**南京信息工程大学电子与信息工程学院 南京210044)(***南京信息工程大学长望学院 南京210044) |
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| 中文摘要: |
| 为了研究水溶性气溶胶对量子通信的影响,本文根据水溶性有机碳(WSOC) 的复折射率及Mie 散射理论得到其消光效率因子,分析了水溶性气溶胶粒子质量浓度对量子通信链路衰减、信道容量、信道生存函数以及信道误码率的影响并进行了仿真实验。结果表明,当传输距离为8 km,水溶性气溶胶粒子质量浓度分别为1. 5 μg/ m3 和6. 5 μg/ m3时,对应的链路衰减、信道容量和信道误码率分别为0. 506 dB/ km 和2. 193 dB/ km、0. 622 bit/ s和0. 314 bit/ s、0. 0055 和0. 0099;当水溶性气溶胶粒子浓度为4 μg/ m3,传输距离分别为4 km 和10 km 时,对应的信道容量保真度分别为0. 82 和0. 45。实际进行量子通信时,应根据水溶性气溶胶粒子的浓度来调整各项性能参数以保证通信正常进行。 |
| 英文摘要: |
| In order to study the influence of water-soluble aerosol on quantum communication, this paper obtains its extinction efficiency factor based on the complex refractive index and Mie scattering theory of water-soluble organic carbon (WSOC). The effect of the mass concentration of aerosol particles on the quantum communication link attenuation,channel capacity, channel survival function and channel error rate is analyzed and simulation experiments are carried out. The results show that when the transmission distance is 8 km and the mass concentration of water-soluble aerosol particles is 1. 5 μg/ m3and 6. 5 μg/ m3, the corresponding link attenuation, channel capacity and channel error rate are 0. 506 dB/ km and 2. 193 dB/ km, 0. 622 bit/ s and 0. 314 bit/ s, 0. 0055 and 0. 0099,respectively. When the concentration of water-soluble aerosol particles is 4 μg/ m3 and the transmission distance is 4 km and 10 km, the corresponding channel capacity fidelity is 0. 82 and 0. 45, respectively. Therefore, when actually performing quantum communication, various performance parameters should be adjusted according to the concentration of water-soluble aerosol particles to ensure normal communication. |
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