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

Информатика

Достоверность принятой информации при ее регистрации в однофотонном канале связи при помощи счетчика фотонов

А. М. Тимофеев

Published May 13, 2019• 0 citations
OpenAlex

Abstract

Получено выражение для расчета достоверности данных, принятых по асинхронному двоичному несимметричному однородному каналу связи без памяти и со стиранием, в котором в качестве приемного модуля используется счетчик фотонов с мертвым временем продлевающегося типа. По результатам математического моделирования установлено, что с ростом средней скорости счета сигнальных импульсов на выходе счетчика фотонов при передаче символов «1» ns1 достоверность принятых данных D растет, достигая насыщения. Причем при прочих равных параметрах с увеличением средней длительности мертвого времени продлевающегося типа τd насыщение зависимости D(ns1) наблюдается при больших значениях средней скорости счета сигнальных импульсов: при ns1 ≥ 35,0 × 104 с-1 для τd = 0; при ns1 ≥ 38,9 × 104 с-1 для τd = 5 мкс; при ns1 ≥ 43,7 × 104 с-1 для τd = 10 мкс; при ns1 ≥ 50,0 × 104 с-1 для τd = 15 мкс

Related papers

Оценка потерь информации однофотонного канала связи с приемным модулем на основе счетчика фотонов

А. М. Тимофеев, И. Г. Веремейчик, В. А. Касько +1 more

Одной из наиболее важных задач, решаемых при передаче двоичных данных по волоконно-оптическим каналам связи, является обеспечение скрытности и конфиденциальности передаваемой информации [1]. Для решения этой задачи применяют, как правило, комплекс мер, включая организацию квантово-криптографических каналов связи.

•Jan 1, 2019•0 citations

Одноквантовые системы для приема и обработки оптической информации

А. О. Зеневич

В последние годы большой интерес к одноквантовым системам регистрации вызван интенсивным развитием такого направления защиты информации, как квантовая криптография. Наиболее часто методы квантовой криптографии применяют для защиты оптических каналов связи. В этом случае передача секретного ключа осуществляется состояниями отдельных фотонов. Для приема секретного ключа используют системы одноквантовой регистрации. К таким системам предъявляют достаточно высокие требования по быстродействию, уровню собственных шумов и темновых импульсов, вероятности ошибочной регистрации фотона. Необходимо отметить, что в настоящее время отсутствуют достаточно полно разработанные модели фотоэлектрических явлений в лавинных фотоприемниках (ЛФП), работающих в режиме одноквантовой регистрации. Физические процессы, вносящие вклад в формирование характеристик ЛФП в режиме одноквантовой регистрации, недостаточно изучены. Также не разработаны способы и устройства, позволяющие передавать и принимать информацию оптическими сигналами малой интенсивности, содержащими в среднем от одного до десяти фотонов в импульсе. Поэтому в предлагаемой диссертационной работе выполнены исследования фотоэлектрических процессов в кремниевых лавинных фотоприемниках, работающих в режиме одноквантовой регистрации, а также разработаны способы и устройства приема и передачи оптической информации отдельными фотонами, обеспечивающие конфиденциальность информации, передаваемой по волоконно-оптическим линиям связи.

•Jan 1, 2013•0 citations

Влияние мертвого времени на пропускную способность оптического канала связи

А. О. Зеневич, С. К. Комаров, А. М. Тимофеев

Для защиты информации, транслируемой по оптическим каналам связи средствами квантовой криптографии, необходимо обеспечить снижение мощности передаваемого сигнала. При этом в качестве приемного модуля используют счетчики фотонов. Оценка пропускной способности оптического канала связи с подобными типами приемного модуля выполнена в работе, однако без учета такой важной характеристики счетчика фотонов, как длительность его мертвого времени.

•Jan 1, 2010•0 citations

Использование твердотельных фотоприемников в режиме счета фотонов для квантовой криптографии

Иван Романович Гулаков, А. О. Зеневич, В. Л. Козлов

В настоящее время для защиты информации, передаваемой по волоконно-оптическим линиям связи (ВОЛС), используют методы квантовой криптографии. Заключающей в том, если передача информации в ВОЛС осуществляется слабыми оптическими импульсами, содержащими десятки или сотни фотонов то любая попытка перехвата информации, будет обнаружена. Это связано с тем, что согласно квантовомеханической теории нельзя произвести измерения в системе, не изменив ее состояния. Тогда любая попытка перехвата информации приведет к появлению помех и обнаружению перехвата.

•Jan 1, 2003•0 citations

Защищенный от несанкционированного доступа канал однофотонной связи с кодированием передаваемой информации длительностью оптического импульса

А. М. Тимофеев

При передаче информации в современных сетях связи важно обеспечивать ее скрытность и конфиденциальность. Для решения этой задачи целесообразно применять однофотонные каналы связи, характеризующиеся максимально высоким уровнем информационной безопасность за счет использования квантово-механического ресурса при кодировании передаваемых данных.

•Jan 1, 2020•0 citations

О сходимости итерационной схемы операторного метода для описания собственных состояний квантовой модели Раби

А. В. Леонов

Рассматривается вопрос о скорости сходимости итерационной схемы операторного метода для собственных состояний квантовой модели Раби при различных способах выбора свободного параметра, который играет важную роль для решения этой задачи вне рамок приближения вращающейся волны. Проведено сравнение двух методов получения уравнений для вычисления указанного параметра: 1) из условия обращения в нуль ближайшего к диагональному нетривиального матричного элемента гамильтониана модели; 2) из условия совпадения свободного параметра с константой связи двухуровневой системы с внешним квантовым полем (использовалось в предыдущих работах). Показано, что первый способ обеспечивает максимальную (и при этом равномерную по константе связи) скорость сходимости метода и практически не зависит от значения константы связи модели, в то время как второй способ позволяет получить лучшее качественное и количественное поведение ее нулевого приближения, но проигрывает в скорости сходимости метода, которая при слабом значении константы связи носит сильно осциллирующий характер. Полученные результаты могут представлять интерес при описании двухфотонной и асимметричной квантовых моделей Раби, а также при исследовании поведения атомных систем в сильном резонансном поле.

•Jan 1, 2018•0 citations
Получено выражение для расчета достоверности данных, принятых по асинхронному двоичному несимметричному однородному каналу связи без памяти и со стиранием, в котором в качестве приемного модуля используется счетчик фотонов с мертвым временем продлевающегося типа. По результатам математического моделирования установлено, что с ростом средней скорости счета сигнальных импульсов на выходе счетчика фотонов при передаче символов «1» ns1 достоверность принятых данных D растет, достигая насыщения. Причем при прочих равных параметрах с увеличением средней длительности мертвого времени продлевающегося типа τd насыщение зависимости D(ns1) наблюдается при больших значениях средней скорости счета сигнальных импульсов: при ns1 ≥ 35,0 × 104 с-1 для τd = 0; при ns1 ≥ 38,9 × 104 с-1 для τd = 5 мкс; при ns1 ≥ 43,7 × 104 с-1 для τd = 10 мкс; при ns1 ≥ 50,0 × 104 с-1 для τd = 15 мкс
Одной из наиболее важных задач, решаемых при передаче двоичных данных по волоконно-оптическим каналам связи, является обеспечение скрытности и конфиденциальности передаваемой информации [1]. Для решения этой задачи применяют, как правило, комплекс мер, включая организацию квантово-криптографических каналов связи.
В последние годы большой интерес к одноквантовым системам регистрации вызван интенсивным развитием такого направления защиты информации, как квантовая криптография. Наиболее часто методы квантовой криптографии применяют для защиты оптических каналов связи. В этом случае передача секретного ключа осуществляется состояниями отдельных фотонов. Для приема секретного ключа используют системы одноквантовой регистрации. К таким системам предъявляют достаточно высокие требования по быстродействию, уровню собственных шумов и темновых импульсов, вероятности ошибочной регистрации фотона. Необходимо отметить, что в настоящее время отсутствуют достаточно полно разработанные модели фотоэлектрических явлений в лавинных фотоприемниках (ЛФП), работающих в режиме одноквантовой регистрации. Физические процессы, вносящие вклад в формирование характеристик ЛФП в режиме одноквантовой регистрации, недостаточно изучены. Также не разработаны способы и устройства, позволяющие передавать и принимать информацию оптическими сигналами малой интенсивности, содержащими в среднем от одного до десяти фотонов в импульсе. Поэтому в предлагаемой диссертационной работе выполнены исследования фотоэлектрических процессов в кремниевых лавинных фотоприемниках, работающих в режиме одноквантовой регистрации, а также разработаны способы и устройства приема и передачи оптической информации отдельными фотонами, обеспечивающие конфиденциальность информации, передаваемой по волоконно-оптическим линиям связи.
Для защиты информации, транслируемой по оптическим каналам связи средствами квантовой криптографии, необходимо обеспечить снижение мощности передаваемого сигнала. При этом в качестве приемного модуля используют счетчики фотонов. Оценка пропускной способности оптического канала связи с подобными типами приемного модуля выполнена в работе, однако без учета такой важной характеристики счетчика фотонов, как длительность его мертвого времени.
В настоящее время для защиты информации, передаваемой по волоконно-оптическим линиям связи (ВОЛС), используют методы квантовой криптографии. Заключающей в том, если передача информации в ВОЛС осуществляется слабыми оптическими импульсами, содержащими десятки или сотни фотонов то любая попытка перехвата информации, будет обнаружена. Это связано с тем, что согласно квантовомеханической теории нельзя произвести измерения в системе, не изменив ее состояния. Тогда любая попытка перехвата информации приведет к появлению помех и обнаружению перехвата.
При передаче информации в современных сетях связи важно обеспечивать ее скрытность и конфиденциальность. Для решения этой задачи целесообразно применять однофотонные каналы связи, характеризующиеся максимально высоким уровнем информационной безопасность за счет использования квантово-механического ресурса при кодировании передаваемых данных.
Рассматривается вопрос о скорости сходимости итерационной схемы операторного метода для собственных состояний квантовой модели Раби при различных способах выбора свободного параметра, который играет важную роль для решения этой задачи вне рамок приближения вращающейся волны. Проведено сравнение двух методов получения уравнений для вычисления указанного параметра: 1) из условия обращения в нуль ближайшего к диагональному нетривиального матричного элемента гамильтониана модели; 2) из условия совпадения свободного параметра с константой связи двухуровневой системы с внешним квантовым полем (использовалось в предыдущих работах). Показано, что первый способ обеспечивает максимальную (и при этом равномерную по константе связи) скорость сходимости метода и практически не зависит от значения константы связи модели, в то время как второй способ позволяет получить лучшее качественное и количественное поведение ее нулевого приближения, но проигрывает в скорости сходимости метода, которая при слабом значении константы связи носит сильно осциллирующий характер. Полученные результаты могут представлять интерес при описании двухфотонной и асимметричной квантовых моделей Раби, а также при исследовании поведения атомных систем в сильном резонансном поле.