点到点 QKD 设备和网络部署的 QKD 设备的误码率可能因传输距离、信道干扰等因素而有所不同,一般来说,点到点 QKD 设备误码率相对较低且稳定性较好,网络部署的 QKD 设备误码率可能较高且波动更大。具体分析如下:
- 传输距离影响:点到点 QKD 设备通常传输距离较短,信号受光纤衰减、大气湍流等因素影响较小,误码率相对较低且较稳定。例如中国国防科技大学团队实现的 460 公里 QKD 实验,可将误码率低于 1.1×10^{-6}。而网络部署的 QKD 设备可能涉及长距离传输或多节点中继,随着传输距离增加,信号衰减累积,且每经过一个中继节点可能引入新的误差,误码率可能会升高。如卫星 QKD 网络,由于星地链路距离长,还需考虑大气湍流等影响,误码率一般比短距离点到点传输要高,自由空间信道的误码率阈值通常约为 5%。
- 信道干扰因素:点到点 QKD 设备的通信信道相对简单,干扰源较少,若采用光纤传输,可通过选择优质光纤、优化铺设方式等减少干扰,误码率可控制在较低水平。网络部署的 QKD 设备,尤其是涉及卫星 - 地面站等复杂信道时,会面临更多干扰。例如卫星 QKD 要解决大气湍流引起的信道衰减问题,即使采用自适应光学技术,仍可能受天气等因素影响,导致误码率波动。
- 设备及链路复杂度:点到点 QKD 设备结构相对简单,光路同步、偏振补偿等环节较少,因设备自身因素导致的误差相对较少,有利于控制误码率。网络部署的 QKD 设备为实现多用户通信和网络功能,需使用光学开关器等设备动态配置量子信道,涉及更多的光路切换和信号处理过程,增加了误码产生的概率。同时,网络中多个节点的设备性能差异也可能影响整体误码率,若某个节点设备性能不佳,可能导致该节点附近链路误码率升高,影响整个网络。