Доклады Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники

Возможность реализации линейного режима счета фотонов на лавинном фотодиоде s8664-05k при комнатной температуре

Махорин Дмитрий Алексеевич, Галиев Азамат Бахытжанович, Задорин Анатолий Семенович

Published Jan 1, 2014• 0 citations

Abstract

In the paper we analyze the noise immunity of digital optical receiver module (DORM) of quantum key distribution in the linear mode of photographic at room temperature. We propose a method to optimize at the expense of equalizing the response. We considered a model of the control error rate and the rate of key generation. The functionality of the model is shown in the promo APD S8664-05K at room temperature.

Related papers

Estimation of the reliability of the photon counter with dead time based on the analysis of the probability of erroneous registration of symbols «0» in a quantum cryptographic communication channel

А. М. Тимофеев

Выполнена оценка надежности счетчика фотонов с мертвым временем продлевающего типа с использованием в качестве критерия вероятности ошибочной регистрации символов «0». Применительно к квантово-криптографическому каналу связи установлено, что с увеличением средней скорости счета сигнальных импульсов на выходе счетчика фотонов вероятность ошибочной регистрации символов «0» вначале уменьшается, после чего растет. Причем рост средней длительности мертвого времени продлевающегося типа приводит к увеличению средних скоростей счета сигнальных импульсов на выходе счетчика фотонов, при которых достигаются наименьшие значения вероятности ошибочной регистрации символов «0».

Jan 1, 20190 citations

ФЕМТОСЕКУНДНОЕ ФОТОННОЕ ЭХО НА НЕОДНОРОДНЫХ ПО РАЗМЕРУ КВАНТОВЫХ ТОЧКАХ ОКСИДА ЦИНКА ПРИ КОМНАТНОЙ ТЕМПЕРАТУРЕ

Вашурин Никита Сергеевич, Попов Иван Иванович, Путилин Сергей Эдуардович +3 more

The article deals with the discovery of femtosecond signals of self-diffraction and photon echo in a zinc oxide film of 100 nm thickness, consisting of different-sized quantum dots, at room temperature. Experimental results, proving the Autler-Townes effect demonstration on exciton transitions of quantum dots, are obtained.

Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптикиJan 1, 20130 citations

Модель системы квантового распределения ключей по оптическому волокну с временным кодированием

Задорин Анатолий Семенович, Махорин Дмитрий Алексеевич

The authors developed and investigated a software model of BB84 quantum key distribution with time-coded fiber optic lines. We studied the dependence of the error key generation systems and noise-threshold comparator UPF. We analyzed the opportunity for strengthening the security protocol at the expense of statistical monitoring of key system parameters.

Доклады Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроникиJan 1, 20140 citations

Двухквантовый коррелятор фотонов в режиме свободно-индуцированного спада в сульфиде кадмия при комнатной температуре

Леонтьев Андрей Владимирович, Tatiana G. Mitrofanova, Самарцев Виталий Владимирович +1 more

Ученые записки Казанского университета. Серия Физико-математические наукиJan 1, 20130 citations

SECURITY ANALYSIS OF THE DISTRIBUTION OF QUANTUM KEYS IN PASSIVE OPTICAL NETWORKS

А.Е. Насылбекова

Потребность в обеспечении безопасности для конечных пользователей привела к установке квантового распределения ключей (Quantum Key Distribution ― QKD) в сетях доступа «один ко многим», таких как пассивные оптические сети. В сетях наличие оптических разветвителей мощности делает вопросы безопасной скорости передачи ключей более важными. Однако исследования QKD в сетях доступа в основном были сосредоточены на вопросах реализации, а не на разработке протокола для повышения ключевой скорости. Поскольку безопасная ключевая скорость теоретически ограничена протоколом, исследования без разработки протокола не могут преодолеть предел безопасной ключевой скорости, заданный протоколом. Это вызывает необходимость исследований для разработки протокола. В этой статье предлагается новый подход, который обеспечивает безопасное повышение скорости передачи ключей по сравнению с обычным протоколом. В частности, предлагается формула безопасной ключевой скорости в пассивной оптической сети, расширяя формулу безопасной ключевой скорости на основе протокола BB84 с состоянием приманки. Для пассивной оптической сети предлагается способ, который включает сотрудничество между конечными пользователями. Затем мы показываем, что этот способ может смягчить атаку разделения числа фотонов (Photon Number Splitting - PNS), которая имеет решающее значение в известном протоколе- ловушке BB84. В частности, предлагаемая схема позволяет многофотонным состояниям служить безопасными ключами, в отличие от обычного протокола- ловушки BB84. Численное моделирование показывает, что предложенная нами схема превосходит протокол-приманку BB84 по скорости безопасного ключа.

INTERNATIONAL JOURNAL OF INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIESDec 15, 20220 citations

Composable security analysis of linear optics cloning machine enhanced discretized polar modulation continuous-variable quantum key distribution

He Ying, Wang Tianyi, Yingying Li

In experimental setups of continuous-variable quantum key distribution (CVQKD) independently modulating the amplitude and phase of coherent states, the ideal Gaussian modulation will be degraded into discretized polar modulation (DPM) due to the finite resolution of the driving voltages of electro-optical modulators. To compensate for the performance degradation induced by the joint effect of amplitude and phase discretization, linear optics cloning machine (LOCM) can be introduced at the receiver side to reduce the impact of channel excess noise. Implemented by linear optical elements, homodyne detection and controlled displacement, LOCM introduces extra noise that can be transformed into an advantageous one to combat channel excess noise by dynamically adjusting the relevant parameters into a suitable range. In this paper, the prepare-and-measure version of LOCM DPM-CVQKD is presented, where the incoming signal state enters a tunable LOCM before being measured by the nonideal heterodyne detector. The equivalent entanglement-based model is also established to perform security analysis, where the LOCM is reformulated into combining the incoming signal state and a thermal state on a beam splitter. The composable secret key rate is derived to investigate the security of LOCM DPM-CVQKD. Simulation results demonstrate that the secret key rate is closely related to the tuning gain and the transmittance of LOCM. Once the two parameters are set to appropriate values, LOCM allows the promotion of the secret key rate of DPM-CVQKD, as well as its resistance to excess noise. Meanwhile, taking finite-size effect into consideration, LOCM can also effectively reduce the requirement for the block size of the exchanged signals, which is beneficial to the feasibility and practicability of CVQKD. Since the performance of LOCM DPM-CVQKD is heavily reliant on the calibrate selection of relevant parameters, further research may concentrate on the optimization of LOCM in experimental implementations, where machine learning related methods may be exploited.

Acta Physica SinicaJan 1, 20240 citations