水溶性气溶胶对自由空间量子通信性能影响

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1.5μg/m3和6.5μg/m3时,对应的链路衰减、信道容量和信道误码率分别为0.506 d B/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4μg/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。