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

Photonics Russia

Аксиально-симметричные пучки Эрмита-Гаусса и протокол ВВ84 на их основе для канала квантовой криптографии Космос-Земля

А. Л. Соколов, V. M. Petrov, Vladimir Y. Venediktov, D. D. Reshetnikov

Published Nov 13, 2023• 2 citations
Publisher

Abstract

В работе приводится описание системы передачи квантовой информации с помощью пучков Эрмита-Гаусса, образованных векторной суперпозицией мод Эрмита-Гаусса с индексами 10 и 01. Показано, что аксиальная поляризационная симметрия таких пучков, не чувствительная к поворотам относительно оптической оси, является предпочтительной для космических систем квантовой криптографии и может быть использована при модификации известного протокола ВВ84. Обсуждается возможность как создания, так и детектирования таких пучков для передачи поляризационного протокола при помощи четырех аксиально-симметричных поляризационных устройств на основе радиального поляризатора.

DOI
10.22184/1993-7296.fros.2023.17.7.542.555

Related papers

АТОМНЫЙ ЧИП ДЛЯ ЗАДАЧ КВАНТОВОЙ СЕНСОРИКИ

Anton E. Afanasiev, Д.В. Быкова, V. I. Balykin

Квантовые системы могут быть использованы для построения сенсоров физических полей. Наибольшей точности и чувствительности такие сенсоры достигают при их когерентном контроле. Холодные и ультрахолодные атомы являются перспективными для создания квантовых сенсоров инерциальных полей. Для создания транспортируемых квантовых сенсоров на основе нейтральных атомов перспективной является платформа атомного чипа, которая обладает меньшими размерами и энергопотреблением. Это позволит использовать её для размещения на борту летательных аппаратов, включая спутниковые системы. Дальнейшим её развитием является переход к гибридным атомно-оптическим чипам.

Nanoindustry Russia•Jun 30, 2025•0 citations

Квантовая схема для атаки на протокол квантовой криптографии с фазово-временным кодированием

Dmitry Anatolevich Kronberg

Основным свойством квантовой криптографии является возможность строгого доказательства стойкости против любых действий противника. Однако доказательство стойкости является сложным и может содержать ошибки. Неполнота доказательства стойкости создает риск уязвимости, т. е. ситуации, при которой противник обладает полным или частичным знанием о криптографическом ключе. В этой работе предлагается квантовая схема атаки на двупараметрический протокол квантовой криптографии с фазово-временным кодированием, которая демонстрирует его уязвимость. Показано, что построенная атака является относительно простой и требует лишь трех дополнительных кубитов. Обсуждаются ошибки в доказательстве стойкости, которые сделали возможной построенную атаку.

Математические вопросы криптографии•Jan 1, 2024•1 citation

Роль мод утечек в работе устройств на основе интегрально-оптических интерферометров Маха-Цендера

Д.А. Коротеев, В.С. Герасименко, Н.Д. Герасименко +1 more

Исследовано влияние мод утечки на работу СВЧ интегрально-­оптических амплитудных модуляторов и квантовых генераторов шума, построенных по схеме интерферометра Маха-­Цендера. Показано, что рассеяние оптической мощности через моды утечек приводит к уменьшению динамического диапазона амплитудного модулятора, и, что самое главное, к возможности атаки нарушителем на квантовую линию связи. Для квантовых генераторов шума, построенных по схеме интерферометра Маха-­Цендера, моды утечки обеспечивают проникновение в схему генератора шума вакуумных флуктуаций, что необходимо для работы генератора.

Photonics Russia•May 16, 2022•0 citations

Применение кремниевых лавинных фотодиодов для регистрации одиночных фотонов в установке по квантовой криптографии

Denis B. Tretyakov, A. V. Kolyako, A. S. Pleshkov

В данной работе представлены экспериментальные результаты, демонстрирующие долговременную стабильность работы нашей установки, которая генерирует квантовый ключ по протоколу BB84 с помощью поляризационного кодирования. Показано, что скорость генерации «просеянного» квантового ключа и уровень ошибочных битов в ключе оставались постоянными в течение 1 часа и равнялись 10 кбит/с и 6.5% (см. Рис.1), соответственно, при расстоянии между передатчиком и приемником, равном 20 см [2]. Приведены теоретические зависимости скорости генерации секретного квантового ключа от коэффициента пропускания квантового канала для детекторов одиночных фотонов, которые использовались в данном эксперименте, и новых детекторов с эффективностью регистрации 48% и частотой темновых импульсов 180 Гц.

ФОТОНИКА-2021 : ТЕЗИСЫ ДОКЛАДОВ РОССИЙСКОЙ КОНФЕРЕНЦИИ И ШКОЛЫ МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ ПО АКТУАЛЬНЫМ ПРОБЛЕМАМ ПОЛУПРОВОДНИКОВОЙ ФОТОЭЛЕКТРОНИКИ•Sep 27, 2021•1 citation

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

Гипотеза темпоральной вложенности: онтологическая структура настоящего и её связь с квантовой когерентностью биологических систем

Юрий Горенштейн

В настоящей работе предлагается гипотеза темпоральной вложенности (ГТВ) — концепция, согласно которой настоящий момент времени не является точкой на временной оси, но представляет собой онтологически многослойную структуру, содержащую реальные слои прошлого и будущего. Гипотеза рассматривается в связи с физической теорией времени Н. А. Козырева, интерпретациями квантовой механики (транзакционная интерпретация Крамера, многомировая интерпретация Эверетта) и феноменом квантовой запутанности. Центральным экспериментальным приложением служит аномально высокая квантовая когерентность биологических фотосинтетических систем (ФМО-комплекс). Выдвигается проверяемое предсказание: время квантовой когерентности системы пропорционально темпоральной глубине её эволюционной истории — независимо от молекулярной структуры. Предлагается экспериментальный протокол на основе двумерной электронной спектроскопии (2DES).

•Jun 10, 2026•0 citations
В работе приводится описание системы передачи квантовой информации с помощью пучков Эрмита-Гаусса, образованных векторной суперпозицией мод Эрмита-Гаусса с индексами 10 и 01. Показано, что аксиальная поляризационная симметрия таких пучков, не чувствительная к поворотам относительно оптической оси, является предпочтительной для космических систем квантовой криптографии и может быть использована при модификации известного протокола ВВ84. Обсуждается возможность как создания, так и детектирования таких пучков для передачи поляризационного протокола при помощи четырех аксиально-симметричных поляризационных устройств на основе радиального поляризатора.
Квантовые системы могут быть использованы для построения сенсоров физических полей. Наибольшей точности и чувствительности такие сенсоры достигают при их когерентном контроле. Холодные и ультрахолодные атомы являются перспективными для создания квантовых сенсоров инерциальных полей. Для создания транспортируемых квантовых сенсоров на основе нейтральных атомов перспективной является платформа атомного чипа, которая обладает меньшими размерами и энергопотреблением. Это позволит использовать её для размещения на борту летательных аппаратов, включая спутниковые системы. Дальнейшим её развитием является переход к гибридным атомно-оптическим чипам.
Основным свойством квантовой криптографии является возможность строгого доказательства стойкости против любых действий противника. Однако доказательство стойкости является сложным и может содержать ошибки. Неполнота доказательства стойкости создает риск уязвимости, т. е. ситуации, при которой противник обладает полным или частичным знанием о криптографическом ключе. В этой работе предлагается квантовая схема атаки на двупараметрический протокол квантовой криптографии с фазово-временным кодированием, которая демонстрирует его уязвимость. Показано, что построенная атака является относительно простой и требует лишь трех дополнительных кубитов. Обсуждаются ошибки в доказательстве стойкости, которые сделали возможной построенную атаку.
Исследовано влияние мод утечки на работу СВЧ интегрально-­оптических амплитудных модуляторов и квантовых генераторов шума, построенных по схеме интерферометра Маха-­Цендера. Показано, что рассеяние оптической мощности через моды утечек приводит к уменьшению динамического диапазона амплитудного модулятора, и, что самое главное, к возможности атаки нарушителем на квантовую линию связи. Для квантовых генераторов шума, построенных по схеме интерферометра Маха-­Цендера, моды утечки обеспечивают проникновение в схему генератора шума вакуумных флуктуаций, что необходимо для работы генератора.
В данной работе представлены экспериментальные результаты, демонстрирующие долговременную стабильность работы нашей установки, которая генерирует квантовый ключ по протоколу BB84 с помощью поляризационного кодирования. Показано, что скорость генерации «просеянного» квантового ключа и уровень ошибочных битов в ключе оставались постоянными в течение 1 часа и равнялись 10 кбит/с и 6.5% (см. Рис.1), соответственно, при расстоянии между передатчиком и приемником, равном 20 см [2]. Приведены теоретические зависимости скорости генерации секретного квантового ключа от коэффициента пропускания квантового канала для детекторов одиночных фотонов, которые использовались в данном эксперименте, и новых детекторов с эффективностью регистрации 48% и частотой темновых импульсов 180 Гц.
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 настоящей работе предлагается гипотеза темпоральной вложенности (ГТВ) — концепция, согласно которой настоящий момент времени не является точкой на временной оси, но представляет собой онтологически многослойную структуру, содержащую реальные слои прошлого и будущего. Гипотеза рассматривается в связи с физической теорией времени Н. А. Козырева, интерпретациями квантовой механики (транзакционная интерпретация Крамера, многомировая интерпретация Эверетта) и феноменом квантовой запутанности. Центральным экспериментальным приложением служит аномально высокая квантовая когерентность биологических фотосинтетических систем (ФМО-комплекс). Выдвигается проверяемое предсказание: время квантовой когерентности системы пропорционально темпоральной глубине её эволюционной истории — независимо от молекулярной структуры. Предлагается экспериментальный протокол на основе двумерной электронной спектроскопии (2DES).