Ground station efficiency for quantum communications

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

We investigated the possibility of practical implementation of a quantum communication link for encryption key distribution between a Micius satellite and a mobile ground optical station. Thanks to theoretical estimation numerical values of the main parameters of such a communication link are obtained: total loss, key generation rate and secret key length, as well as quantum bit error rate.

Full Text

Restricted Access

About the authors

K. A. Barbyshev

QSpace Technologies LLC; Moscow Power Engineering Institute

Author for correspondence.
Email: k.barbyshev@goqrate.com
Russian Federation, Moscow; Moscow

A. V. Duplinsky

QSpace Technologies LLC; HSE University

Email: k.barbyshev@goqrate.com
Russian Federation, Moscow; Moscow

A. V. Khmelev

QSpace Technologies LLC

Email: k.barbyshev@goqrate.com
Russian Federation, Moscow

V. L. Kurochkin

QSpace Technologies LLC; MISIS National University of Science and Technology

Email: k.barbyshev@goqrate.com
Russian Federation, Moscow; Moscow

References

  1. Трушечкин А.С., Киктенко Е.О., Кронберг Д.А., Федоров А.К. // УФН. 2021. Т. 191. № 1. С. 93; Trushechkin A.S., Kiktenko E.O., Kronberg D.A., Fedorov A.K. // Phys. Usp. 2021. V. 64. No. 1. P. 88.
  2. Балыгин К.А., Кулик С.П., Молотков С.Н. // Письма в ЖЭТФ. 2022. Т. 116. № 2. С. 128; Balygin K.A., Kulik S.P., Molotkov S.N. // JETP Lett. 2022. V. 116. No. 2. P. 128.
  3. Курочкин В.Л., Неизвестный И.Г. // Изв. РАН. Сер. физ. 2015. Т. 79. № 2. С. 195; Kurochkin V.L., Neizvestnyj I.G. // Bull. Russ. Acad. Sci. Phys. 2015. V. 79. No. 2. P. 173.
  4. Wang S., Yin Z.Q., He D.Y. et al. // Nature Photonics. 2022. V. 16. No. 2. P. 154.
  5. Хмелев А.В., Дуплинский А.В., Майборода В.Ф. и др. // Письма в ЖТФ. 2021. Т. 47. № 17. С. 46; Khmelev A.V., Duplinsky A.V., Mayboroda V.F. et al. // Tech. Phys. Lett. 2021. V. 47. No. 12. P. 858.
  6. Liao S.K., Cai W.Q., Liu W.Y. et al. // Nature. 2017. V. 549. No. 7670. P. 43.
  7. Yin J., Li Y.H., Liao S.K. et al. // Nature. 2020. V. 582. No. 7813. P. 501.
  8. Liao S.K., Cai W.Q., Handsteiner J. et al. // Phys. Rev. Lett. 2018. V. 120. No. 3. Art. No. 030501.
  9. Liao S.K., Yong H.L., Liu C. et al. // Nature Photonics. 2017. V. 11. No. 8. P. 509.
  10. Bedington R., Arrazola J.M., Ling A. // NPJ Quantum Inf. 2017. V. 3. Art. No. 30.
  11. Khmelev A.V., Ivchenko E.I., Miller A.V. et al. // Entropy. 2023. V. 25. No. 4. Art. No. 670.
  12. Kim I.I., McArthur B., Korevaar E.J. // Proc. SPIE. 2001. V. 4214. P. 26.
  13. Young A.T., Irvine W.M. // Astron. J. 1967. V. 72. No. 8. P. 945.
  14. Ma X., Qi B., Zhao Y., Lo H.K. // Phys. Rev. A. 2005. V. 72. No. 1. Art. No. 012326.
  15. Kiktenko E.O., Trushechkin A.S., Lim C.C.W. et al. // Phys. Rev. Appl. 2017. V. 8. No. 4. Art. No. 044017.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2. Fig. 1. Satellite elevation angle (1, solid curve) and distance to the satellite (2, dashed curve)

Download (71KB)
3. Fig. 2. Total link losses in case of excellent weather conditions (1, solid curve), good (2, dashed curve), average (3, dashed curve), bad (4, dotted curve)

Download (84KB)
4. Fig. 3. Sifted key generation rate (a) and quantum bit error rate (b) in the case of excellent weather conditions (1, solid curve), good (2, dashed curve), average (3, dashed curve), poor (4, dotted curve)

Download (148KB)
5. Fig. 4. Ground-based optical station [11]: optical scheme (a) and external view (b)

Download (226KB)

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».