Challenges
Datasets
Workspaces
Papers
Discussions
Leaderboard
Log inSign up
Challenges
Datasets
Workspaces
Papers
Discussions
Leaderboard
Blog
Job Board
Q3AS

© 2026 Aqora Quantum S.A.S.

TermsPrivacyLegal Notice

Ukrainian Information Security Research Journal

АНАЛИЗ СТОЙКОСТИ К НЕКОГЕРЕНТНОЙ АТАКЕ ЧЕТЫРЕХ КВАНТОВЫХ ПРОТОКОЛОВ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ КЛЮЧЕЙ С КУТРИТАМИ

Евгений Викторович Василиу

Published Jun 15, 2010• 0 citations
Publisher

Abstract

Современное информационное общество постоянно испытывает необходимость в усовершенствовании методов защиты телекоммуникационных каналов от несанкционированного прослушивания. Предложенная в 80-х годах ХХ века идея применения принципов квантовой механики к криптографии привела к развитию нового мультидисциплинарного научного направления – квантовой криптографии [1–3]. Одно из направлений квантовой криптографии – квантовые протоколы распределение ключей (КПРК), где две удаленные стороны (Алиса и Боб) с использованием квантового коммуникационного канала могут сгенерировать общую случайную бинарную строку, которую затем используют как ключ для шифрования. При этом законы квантовой механики гарантируют безопасность передачи ключа – при выполнении легитимными сторонами определенных процедур, касающихся как передачи квантовых частиц (фотонов) по каналу связи, так и определенной классической или квантовой пред- и постобработки информации.

DOI
10.18372/2410-7840.12.1942

Related papers

Вычислительные кластеры на основе кремния для квантовых каналов связи

А. В. Королев, Anna V. Krivosheeva, А. Л. Данилюк

Необходимость обработки информации на квантовом уровне диктуется перспективностью применения квантовых каналов связи, обладающих существенно более высокой пропускной способностью и защищенностью, которые основаны на принципиально иных свойствах квантовых систем. Принципиальное преимущество квантовых каналов связи по сравнению с классическими заключается в их качественно более высоком уровне защиты: совершенный квантовый канал имеет, в принципе, абсолютную защиту, поскольку любая попытка вмешательства в систему сразу же обнаруживается (квантовый канал связи можно разрушить, но невозможно вскрыть). В то же время на пути создания эффективных систем обработки квантовой информации стоит ряд трудных проблем, связанных с декогеренцией квантовых состояний и синхронизацией квантовых операций. Основным элементом квантового канала связи является квантовый вычислительный кластер.

•Jan 1, 2005•0 citations

Гауссовские оптимизаторы и проблема аддитивности в квантовой теории информации

Alexander Semenovich Holevo

Дается обзор двух замечательных аналитических проблем квантовой теории информации. Основную часть составляет подробное изложение недавнего (частичного) решения квантовой проблемы гауссовских оптимизаторов, которое устанавливает оптимальное свойство глауберовских когерентных состояний - специального случая чистых квантовых гауссовских состояний. Мы развиваем понятие квантового гауссовского канала как некоммутативного аналога интегрального оператора с гауссовским ядром и доказываем, что когерентные состояния, и при определенных условиях только они, минимизируют широкий класс вогнутых функционалов от выходного состояния гауссовского канала. Таким образом, выходные состояния, соответствующие гауссовскому входу, являются "наименее хаотичными", мажорируя все другие выходные состояния. Решение, однако, существенно ограничено калибровочно-инвариантным случаем, в котором особую роль играет выделенная комплексная структура. Мы также обсуждаем известную гипотезу аддитивности, которая была в принципе решена в отрицательном смысле около пяти лет назад. Эта гипотеза относится к свойствам аддитивности или мультипликативности (относительно тензорных произведений каналов) информационных величин, связанных с классической пропускной способностью квантового канала, таких как $(1\to p)$-нормы канала или минимальные выходные энтропии фон Неймана и Реньи. Замечательное следствие настоящего решения квантовой проблемы гауссовских оптимизаторов заключается в том, что эти свойства аддитивности, не справедливые в общем случае, выполняются в важном и интересном классе калибровочно-ковариантных гауссовских каналов. Библиография: 65 названий.

Успехи математических наук•Jan 1, 2015•25 citations

Моделирование всепогодной квантовой гибридной системы связи с атмосферным оптическим каналом

Evelin Y. Bushuev, Строганова Елена Петровна

Проведен анализ влияния атмосферных факторов на квантовую гибридную систему связи с атмосферным оптическим сегментом. Разработана модель доступности квантового атмосферного канала связи на основе оценки скорости генерации просеянного ключа, возможности приема квантов света приемником одиночных фотонов и ключевых параметров распространения оптического сигнала. Приведены результаты расчетов максимальной рабочей дальности квантовой связи для типичных погодных условий в Центральном регионе России при различных характеристиках оборудования квантовой системы связи, которые могут использоваться при проектировании всепогодных квантовых систем связи. An analysis of the impact of atmospheric factors on a quantum hybrid communication system with an atmospheric optical segment was conducted. A model for the availability of a quantum atmospheric communication channel was developed based on an assessment of the sieved key generation rate, the ability of a single-photon receiver to receive light quanta, and key optical signal propagation parameters. Calculations of the maximum operating range of quantum communication under typical weather conditions in the central region of Russia, with various characteristics of the quantum communication system equipment, are presented. These calculations can be used in the design of all-weather quantum communication systems.

Электросвязь•Feb 26, 2026•0 citations

Неопределенность в перенормировке кондактанса Х-образного контакта между квантовыми проволоками со взаимодействием латтинджеровского типа

D. N. Aristov, Р.А. Ниязов, R. A. Niyazov

ЛАТТИНДЖЕРОВСКОГО ТИПАИсследуется перенормировка контакта четырех полубесконечных проводов в формализме состояний рассеяния.Используется модель бесспиновых фермионов с короткодействующим взаимодействием латтинджеровского типа.Найдена система ренормгрупповых уравнений для кондактансов системы в первом порядке по взаимодействию.В отличие от хорошо известных случаев контакта двух и трех проводов, случай четырех проводов не допускает формулировки уравнений ренормгруппы в терминах только кондактансов.Возникающая неопределенность связана с произволом выбора знаков для элементов S-матрицы, относящихся к одинаковым матрицам кондактанса.Возможная причина этой неопределенности связана с симметрией гамильтониана типа частица-дырка.Показано наличие двух различных потоков ренормгруппы для любой начальной точки в пространстве кондактансов.Обнаруженная неоднозначность не влияет на скейлинговые показатели в стационарных точках.

Теоретическая и математическая физика•Jan 1, 2015•0 citations

«КВАНТОВАЯ КРИПТОГРАФИЯ В СИСТЕМАХ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ: ПРИНЦИПЫ, РЕАЛЬНЫЕ ВНЕДРЕНИЯ И ПЕРСПЕКТИВЫ ЗАЩИТЫ КАНАЛОВ СВЯЗИ»

ЕРМЕКОВ ЖАСУЛАН ЕРМЕКОВИЧ, ИСКАКОВ АЙБЕК ЖАБАЕВИЧ, ЛИШЕВ БОЛАТ ЖАМАНБАЕВИЧ

В данной статье представлен комплексный анализ квантовой криптографии как перспективного направления защиты телекоммуникационных систем в условиях нарастающих угроз со стороны квантовых вычислений. Авторами рассматривается эволюция методов криптографической защиты от классических алгоритмов с открытым ключом до квантового распределения ключей (QKD), основанного на фундаментальных законах квантовой механики. В работе детально систематизированы физические принципы квантовой криптографии: принцип суперпозиции, квантовая запутанность и теорема о запрете клонирования. Особое внимание уделено протоколам QKD (BB84, E91, B92) и их практическому применению в реальных телекоммуникационных инфраструктурах. На основе анализа действующих проектов в Китае, Европе и США систематизированы текущие технологические ограничения: дальность передачи квантовых состояний, зависимость от качества оптоволоконных линий и высокая стоимость оборудования. Проведено сравнение квантовой и пост квантовой криптографии с точки зрения практической применимости для операторов связи. Результаты исследования могут быть использованы для формирования стратегии перехода телекоммуникационных инфраструктур на квантово-защищённые протоколы в горизонте 2030-2040 годов.

•Apr 15, 2026•0 citations

Квантово-оптические технологии для обработки и передачи информации

Aleksey K. Fedorov

Сегодня квантовые технологии -одно из наиболее бурно развивающихся направлений.Квантовые технологии открывают новые возможности для целого ряда областей.За счет своих уникальных свойств, квантовые системы могут стать основой нового поколения высокопроизводительных вычислительных устройств (квантовых компьютеров), методов защиты информации (с использованием квантовой криптографии), а также высокоточных измерительных устройств (квантовых сенсоров и квантовых метрологических устройств).Прогресс последнего времени связан с разработкой и внедрением квантовооптических технологий для обработки и передачи информации.В частности, активно развивается направление квантового распределения ключей -возможности использовать передачу одиночных квантовых состояний света для конфиденциального обмена ключами между удаленными пользователями.В докладе будет представлен обзор экспериментов по квантовому распределению ключей в городских условиях [1,2].Квантово-оптические технологии также активно развиваются в контексте технологии квантовых вычислений.Во-первых, как метод управления квантовыми системами, использующими ультрахолодные атомы и ионы

9-й Международный семинар по волоконным лазерам: материалы семинара•Oct 9, 2020•0 citations
Современное информационное общество постоянно испытывает необходимость в усовершенствовании методов защиты телекоммуникационных каналов от несанкционированного прослушивания. Предложенная в 80-х годах ХХ века идея применения принципов квантовой механики к криптографии привела к развитию нового мультидисциплинарного научного направления – квантовой криптографии [1–3]. Одно из направлений квантовой криптографии – квантовые протоколы распределение ключей (КПРК), где две удаленные стороны (Алиса и Боб) с использованием квантового коммуникационного канала могут сгенерировать общую случайную бинарную строку, которую затем используют как ключ для шифрования. При этом законы квантовой механики гарантируют безопасность передачи ключа – при выполнении легитимными сторонами определенных процедур, касающихся как передачи квантовых частиц (фотонов) по каналу связи, так и определенной классической или квантовой пред- и постобработки информации.
Необходимость обработки информации на квантовом уровне диктуется перспективностью применения квантовых каналов связи, обладающих существенно более высокой пропускной способностью и защищенностью, которые основаны на принципиально иных свойствах квантовых систем. Принципиальное преимущество квантовых каналов связи по сравнению с классическими заключается в их качественно более высоком уровне защиты: совершенный квантовый канал имеет, в принципе, абсолютную защиту, поскольку любая попытка вмешательства в систему сразу же обнаруживается (квантовый канал связи можно разрушить, но невозможно вскрыть). В то же время на пути создания эффективных систем обработки квантовой информации стоит ряд трудных проблем, связанных с декогеренцией квантовых состояний и синхронизацией квантовых операций. Основным элементом квантового канала связи является квантовый вычислительный кластер.
Дается обзор двух замечательных аналитических проблем квантовой теории информации. Основную часть составляет подробное изложение недавнего (частичного) решения квантовой проблемы гауссовских оптимизаторов, которое устанавливает оптимальное свойство глауберовских когерентных состояний - специального случая чистых квантовых гауссовских состояний. Мы развиваем понятие квантового гауссовского канала как некоммутативного аналога интегрального оператора с гауссовским ядром и доказываем, что когерентные состояния, и при определенных условиях только они, минимизируют широкий класс вогнутых функционалов от выходного состояния гауссовского канала. Таким образом, выходные состояния, соответствующие гауссовскому входу, являются "наименее хаотичными", мажорируя все другие выходные состояния. Решение, однако, существенно ограничено калибровочно-инвариантным случаем, в котором особую роль играет выделенная комплексная структура. Мы также обсуждаем известную гипотезу аддитивности, которая была в принципе решена в отрицательном смысле около пяти лет назад. Эта гипотеза относится к свойствам аддитивности или мультипликативности (относительно тензорных произведений каналов) информационных величин, связанных с классической пропускной способностью квантового канала, таких как (1→p)(1\to p)(1→p)-нормы канала или минимальные выходные энтропии фон Неймана и Реньи. Замечательное следствие настоящего решения квантовой проблемы гауссовских оптимизаторов заключается в том, что эти свойства аддитивности, не справедливые в общем случае, выполняются в важном и интересном классе калибровочно-ковариантных гауссовских каналов. Библиография: 65 названий.
Проведен анализ влияния атмосферных факторов на квантовую гибридную систему связи с атмосферным оптическим сегментом. Разработана модель доступности квантового атмосферного канала связи на основе оценки скорости генерации просеянного ключа, возможности приема квантов света приемником одиночных фотонов и ключевых параметров распространения оптического сигнала. Приведены результаты расчетов максимальной рабочей дальности квантовой связи для типичных погодных условий в Центральном регионе России при различных характеристиках оборудования квантовой системы связи, которые могут использоваться при проектировании всепогодных квантовых систем связи. An analysis of the impact of atmospheric factors on a quantum hybrid communication system with an atmospheric optical segment was conducted. A model for the availability of a quantum atmospheric communication channel was developed based on an assessment of the sieved key generation rate, the ability of a single-photon receiver to receive light quanta, and key optical signal propagation parameters. Calculations of the maximum operating range of quantum communication under typical weather conditions in the central region of Russia, with various characteristics of the quantum communication system equipment, are presented. These calculations can be used in the design of all-weather quantum communication systems.
ЛАТТИНДЖЕРОВСКОГО ТИПАИсследуется перенормировка контакта четырех полубесконечных проводов в формализме состояний рассеяния.Используется модель бесспиновых фермионов с короткодействующим взаимодействием латтинджеровского типа.Найдена система ренормгрупповых уравнений для кондактансов системы в первом порядке по взаимодействию.В отличие от хорошо известных случаев контакта двух и трех проводов, случай четырех проводов не допускает формулировки уравнений ренормгруппы в терминах только кондактансов.Возникающая неопределенность связана с произволом выбора знаков для элементов S-матрицы, относящихся к одинаковым матрицам кондактанса.Возможная причина этой неопределенности связана с симметрией гамильтониана типа частица-дырка.Показано наличие двух различных потоков ренормгруппы для любой начальной точки в пространстве кондактансов.Обнаруженная неоднозначность не влияет на скейлинговые показатели в стационарных точках.
В данной статье представлен комплексный анализ квантовой криптографии как перспективного направления защиты телекоммуникационных систем в условиях нарастающих угроз со стороны квантовых вычислений. Авторами рассматривается эволюция методов криптографической защиты от классических алгоритмов с открытым ключом до квантового распределения ключей (QKD), основанного на фундаментальных законах квантовой механики. В работе детально систематизированы физические принципы квантовой криптографии: принцип суперпозиции, квантовая запутанность и теорема о запрете клонирования. Особое внимание уделено протоколам QKD (BB84, E91, B92) и их практическому применению в реальных телекоммуникационных инфраструктурах. На основе анализа действующих проектов в Китае, Европе и США систематизированы текущие технологические ограничения: дальность передачи квантовых состояний, зависимость от качества оптоволоконных линий и высокая стоимость оборудования. Проведено сравнение квантовой и пост квантовой криптографии с точки зрения практической применимости для операторов связи. Результаты исследования могут быть использованы для формирования стратегии перехода телекоммуникационных инфраструктур на квантово-защищённые протоколы в горизонте 2030-2040 годов.
Сегодня квантовые технологии -одно из наиболее бурно развивающихся направлений.Квантовые технологии открывают новые возможности для целого ряда областей.За счет своих уникальных свойств, квантовые системы могут стать основой нового поколения высокопроизводительных вычислительных устройств (квантовых компьютеров), методов защиты информации (с использованием квантовой криптографии), а также высокоточных измерительных устройств (квантовых сенсоров и квантовых метрологических устройств).Прогресс последнего времени связан с разработкой и внедрением квантовооптических технологий для обработки и передачи информации.В частности, активно развивается направление квантового распределения ключей -возможности использовать передачу одиночных квантовых состояний света для конфиденциального обмена ключами между удаленными пользователями.В докладе будет представлен обзор экспериментов по квантовому распределению ключей в городских условиях [1,2].Квантово-оптические технологии также активно развиваются в контексте технологии квантовых вычислений.Во-первых, как метод управления квантовыми системами, использующими ультрахолодные атомы и ионы