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

Влияние точности квантового состояния поляризации одиночных фотонов на величину битовой ошибки квантового распределения ключа

Dmitry N. Frolovtsev, Andrey V. Demin

Published Jun 21, 2024• 0 citations
Publisher

Abstract

В работе анализируется эффективность меры качества квантового состояния (фиделити) для оценки величины сырой битовой ошибки, вносимой состоянием поляризации источника одиночных фотонов. Анализ проведен для протоколов квантового распределения ключа ВВ84 и ВВМ92. Теоретически и экспериментально показано, что при уменьшении фиделити от 1 до 0 в протоколе BB84 величина сырой битовой ошибки линейно возрастает от 0 до 1, а в протоколе BBM92 – ​от 0 до 1 / 2. Подробно описаны экспериментальные установки для исследования влияния фиделити на величину битовой ошибки.

DOI
10.22184/1993-7296.fros.2024.18.4.282.294

Related papers

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

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОТОКОЛА BB84 В СИСТЕМЕ КВАНТОВОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ КЛЮЧЕЙ

Maksud Khamidov Maxmudovich

В статье изучается математическая модель оценки эффективности протокола BB84 в системе квантового распределения ключей. Основное внимание уделено параметрам канала, вероятности регистрации фотона, уровню ошибок и итоговой длине секретного ключа. Для описания процесса использованы выражения, связывающие длину оптического канала, коэффициент затухания, среднее число фотонов, эффективность детектора и вероятность темнового отсчёта. Такой подход позволяет заранее оценить поведение QKD-системы без проведения сложного физического эксперимента. В работе показано, что даже простая модель BB84 даёт полезную картину: рост длины канала снижает вероятность регистрации, а темновые отсчёты заметно влияют на качество ключа. Модель может использоваться в учебных и предварительных инженерных расчётах.

•Jun 9, 2026•0 citations

Автоматизированный поиск полуволнового напряжения на фазомодуляторе интерферометра системы квантового распределения ключей

Зуфар Галиуллаевич Кузубаев

В работе рассматривается задача определения оптимального напряжения для фазомодулятора, используемого в одном из плеч интерферометра системы квантового распределения ключей. Основной целью является достижение точного фазового сдвига, необходимого для корректной работы протокола BB84. Решение задачи осуществляется путём аппроксимации зависимости изменения фазы от приложенного напряжения.

•Jan 1, 2023•0 citations

Обобщение атаки разделением по числу фотонов и ее эффективность при применении к протоколу квантовой криптографии на боковых частотах

Dmitry Anatolevich Kronberg

Протоколы квантовой криптографии на когерентных состояниях представляют интерес из-за простоты практической реализации. Но доказательство стойкости против всех атак для таких протоколов может быть непростым из-за затухания в линии связи, которое может быть использовано перехватчиком. В этой работе строится атака на протокол квантовой криптографии на боковых частотах, которая обобщает атаку разделением по числу фотонов. Анализируется эффективность атаки, в том числе в условиях отсутствия у перехватчика квантовой памяти.

ZhETF Pisma Redaktsiiu•Jan 1, 2025•0 citations

Набор базисных функций, порождаемый распределениями Пирсона IV типа, и его применение к задачам статистического анализа данных и квантовой механики

Yu. I. Bogdanov, Nadezhda A. Bogdanova, Vladimir Fedorovich Lukichev

На примере распределений Пирсона IV типа предложена процедура дополнения классического распределения вероятностей до квантового состояния. Получена волновая функция, отвечающая распределениям Пирсона IV типа, а также построен соответствующий набор базисных функций. Продемонстрировано применение разработанного метода к задачам статистического анализа данных и квантовой механики. Показана эффективность разработанного подхода при аппроксимации статистических распределений с тяжелыми хвостами.

Труды Математического института им Стеклова•Mar 1, 2024•0 citations

Влияние импульсного поля на квантовую динамику кубита

Курин П. А., Курин П. А., Семин Виталий Владимирович +1 more

Объектом исследования в данной работе является отдельный кубит, взаимодействующий с импульсным полем. Цель работы - изучение влияния воздействия импульсного поля на квантовую динамику кубита. В результате работы было получено операторное кинетическое уравнение, описывающее релаксацию кубита во внешнем импульсном поле прямоугольной формы. При помощи компьютерного моделирования было изучено влияние параметров модели на популяцию квантовых уровней кубита. На основе результатов, полученных в ходе работы, был сделан вывод об их практическом значении для разработки квантового компьютера и квантовых устройств

•Jan 1, 2018•0 citations
В работе анализируется эффективность меры качества квантового состояния (фиделити) для оценки величины сырой битовой ошибки, вносимой состоянием поляризации источника одиночных фотонов. Анализ проведен для протоколов квантового распределения ключа ВВ84 и ВВМ92. Теоретически и экспериментально показано, что при уменьшении фиделити от 1 до 0 в протоколе BB84 величина сырой битовой ошибки линейно возрастает от 0 до 1, а в протоколе BBM92 – ​от 0 до 1 / 2. Подробно описаны экспериментальные установки для исследования влияния фиделити на величину битовой ошибки.
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.
В статье изучается математическая модель оценки эффективности протокола BB84 в системе квантового распределения ключей. Основное внимание уделено параметрам канала, вероятности регистрации фотона, уровню ошибок и итоговой длине секретного ключа. Для описания процесса использованы выражения, связывающие длину оптического канала, коэффициент затухания, среднее число фотонов, эффективность детектора и вероятность темнового отсчёта. Такой подход позволяет заранее оценить поведение QKD-системы без проведения сложного физического эксперимента. В работе показано, что даже простая модель BB84 даёт полезную картину: рост длины канала снижает вероятность регистрации, а темновые отсчёты заметно влияют на качество ключа. Модель может использоваться в учебных и предварительных инженерных расчётах.
В работе рассматривается задача определения оптимального напряжения для фазомодулятора, используемого в одном из плеч интерферометра системы квантового распределения ключей. Основной целью является достижение точного фазового сдвига, необходимого для корректной работы протокола BB84. Решение задачи осуществляется путём аппроксимации зависимости изменения фазы от приложенного напряжения.
Протоколы квантовой криптографии на когерентных состояниях представляют интерес из-за простоты практической реализации. Но доказательство стойкости против всех атак для таких протоколов может быть непростым из-за затухания в линии связи, которое может быть использовано перехватчиком. В этой работе строится атака на протокол квантовой криптографии на боковых частотах, которая обобщает атаку разделением по числу фотонов. Анализируется эффективность атаки, в том числе в условиях отсутствия у перехватчика квантовой памяти.
На примере распределений Пирсона IV типа предложена процедура дополнения классического распределения вероятностей до квантового состояния. Получена волновая функция, отвечающая распределениям Пирсона IV типа, а также построен соответствующий набор базисных функций. Продемонстрировано применение разработанного метода к задачам статистического анализа данных и квантовой механики. Показана эффективность разработанного подхода при аппроксимации статистических распределений с тяжелыми хвостами.
Объектом исследования в данной работе является отдельный кубит, взаимодействующий с импульсным полем. Цель работы - изучение влияния воздействия импульсного поля на квантовую динамику кубита. В результате работы было получено операторное кинетическое уравнение, описывающее релаксацию кубита во внешнем импульсном поле прямоугольной формы. При помощи компьютерного моделирования было изучено влияние параметров модели на популяцию квантовых уровней кубита. На основе результатов, полученных в ходе работы, был сделан вывод об их практическом значении для разработки квантового компьютера и квантовых устройств