Электросвязь

Исследование влияния электрических и магнитных полей на волоконно-оптическую систему связи с квантово-криптографической аппаратурой

Evelin Y. Bushuev, D. V. Bolotov, S. E. Grychkin, Строганова Елена Петровна, О.С. Белова

Published May 23, 2025• 4 citations

Abstract

Исследуется влияние электрических и магнитных полей на волоконно-оптическую систему связи с квантовой криптографической аппаратурой. Представлены разработанные испытательные стенды и методики экспериментального исследования влияния электромагнитных воздействий. Обсуждаются результаты экспериментального исследования влияния электромагнитных воздействий на систему связи с квантовым распределением ключей и волоконно-оптическую линию связи. Также дано описание экспериментальной установки и результаты воздействия физической модели импульсных атмосферных грозовых разрядов на волоконно-оптические кабели. In this paper, we investigate the possibility of using an atmospheric optical channel for communication with an unmanned aerial vehicle. We consider the features of turbulence occurrence in the ground layer of the troposphere, in which the terminals of the atmospheric line of communication systems are located. We describe the methodology and the experimental stand. The main optical, polarization and network parameters were measured in the experiment in the presence of disturbance sources in the atmospheric optical segment. The results of the experimental study of the influence of turbulence on the atmospheric channel of the communication system showed a significant influence of turbulence, which must be taken into account when designing communication systems.

DOI: 10.34832/elsv.2025.67.5.002

Related papers

Влияние непреднамеренных электромагнитных помех на квантовые криптографические системы связи

Evelin Y. Bushuev, S. E. Grychkin, Строганова Елена Петровна

Рассматривается воздействие непреднамеренных электромагнитных помех на оборудование квантовой криптографической системы. Предложена методика испытаний и обсуждаются результаты экспериментального исследования влияния электромагнитных помех. Контроль функционирования системы основан на отслеживании как ключевых показателей квантового канала, так и показателей классического открытого телекоммуникационного канала, которые определяют качество функционирования системы связи в целом. Подчеркнута необходимость разработки специализированного национального стандарта в области электромагнитной совместимости. The impact of unintentional electromagnetic interference on quantum cryptographic system equipment is examined. A test methodology is proposed, and the results of an experimental study of the impact of electromagnetic interference are discussed. System performance monitoring is based on tracking both key quantum channel parameters and those of a classical open telecommunications channel, which determine the performance of the overall communication system. The need to develop a specialized national standard in the field of electromagnetic compatibility is emphasized.

ЭлектросвязьJan 30, 20262 citations

ИОНИЗАЦИЯ ВЫСОКОВОЗБУЖДЁННЫХ АТОМОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ПОЛЕМ

N. B. Eshkabilov, Sh. R. Haidarov

Исследования новых методов получения ридберговских атомов в лабораторных условиях возбудило интерес к изучению процессов взаимодействия атомов с электрическими и магнитными полями. Лабораторные поля, ничтожная малые по сравнению с атомными полями для слабо возбуждённых состояний, действующему на электрон, расположенный вдали от ядра в сильно возбуждённом атоме. В настоящей работе приводятся теоретические и экспериментальные результаты воздействия импульсных и постоянных электрических полей на ридберговских атомов галлия и индия.

Ilmiy axborotnoma/Scientific Journal of Samarkand UniversityJun 19, 20210 citations

Методика оценки энергетических потерь в спутниковых системах квантовых коммуникаций с учетом атмосферных воздействий

Maksim V. Sapozhnikov, Ю.Б. Миронов

Статья посвящена описанию и верификации разработанной методики оценки энергетических потерь, обусловленных влиянием атмосферных явлений при реализации спутникового квантового распределения ключей (КРК), учитывающей воздействие атмосферной турбулентности для расчёта эффективности КРК в спутниковых системах квантовых коммуникаций. Применение разработанной методики в рамках численного моделирования экспериментов по КРК обеспечило повышение точности оценки показателей эффективности КРК по сравнению с существующими подходами. Разработанная и апробированная методика позволяет повысить достоверность результатов количественного расчёта энергетического бюджета спутниковых систем квантовых коммуникаций и, как следствие, улучшить прогнозирование основных показателей эффективности КРК, что способствует обеспечению технико-экономической обоснованности развёртывания отечественных глобальных квантовых коммуникационных сетей. This article describes and verifies a developed methodology for estimating energy losses due to atmospheric influences during satellite quantum key distribution (QKD) implementation. This methodology takes into account the effects of atmospheric turbulence when calculating QKD efficiency in satellite quantum communication systems. The application of the developed methodology to numerical simulations of QKD experiments has improved the accuracy of QKD efficiency estimations compared to existing approaches. The developed and tested methodology improves the reliability of quantitative energy budget calculations for satellite quantum communication systems and, consequently, improves forecasting of key QKD efficiency indicators, thereby contributing to the feasibility study for the deployment of domestic global quantum communication networks.

ЭлектросвязьApr 30, 20260 citations

ВЫСОКОЭФФЕКТИВНЫЕ СВЧ ИНТЕГРАЛЬНО-ОПТИЧЕСКИЕ МОДУЛЯТОРЫ ДЛЯ СИСТЕМ КВАНТОВОЙ РАССЫЛКИ КЛЮЧА НА БОКОВЫХ ЧАСТОТАХ

V. M. Petrov, Н.Д. Герасименко, В.С. Герасименко

Представлены результаты исследования характеристик интегрально-оптических модуляторов, разработанных и созданных для систем квантовых коммуникаций. Проведена оценка основных эксплуатационных характеристик. Впервые продемонстрировано существенное влияние пассивной оптической обратной связи на количество спектральных компонент выходного сигнала.

Nanoindustry RussiaMar 28, 20210 citations

Квантовые сенсоры электрических полей на основе ридберговских атомов

Атомы в высоковозбужденных ридберговских состояниях с главным квантовым числом n>>1 обладают большими дипольными моментами, которые растут как n 2 с ростом n [1,2].Благодаря этому электрические поляризуемости ридберговских уровней растут как n 7 и на много порядков превышают поляризуемости атомов в низковозбужденных состояниях.Это особенно привлекательно для создания высокочувствительных квантовых сенсоров постоянных и радиочастотных электрических полей, что было отмечено еще в наших самых первых работах по спектроскопии ридберговских атомов Na в атомном пучке [3][4][5].В настоящее время во всех ведущих странах мира ведутся работы по созданию квантовых сенсоров электрических полей на основе паров атомов щелочных металлов, возбуждаемых в ридберговские состояния в малогабаритных оптических ячейках.При регистрации микроволнового излучения с частотой свыше 1 ГГц используется измерение расщепления одиночного резонанса электромагнитноиндуцированной прозрачности (ЭИП), возникающего при возбуждении атомов в ридберговские состояния [6], на два резонанса за счет динамического эффекта Штарка (эффект Аутлера-Таунса) в поле микроволнового излучения, резонансного переходам между ридберговскими состояниями [7,8].Частоты этих переходов легко варьируются изменением n, так как расстояние между соседними ридберговскими уровнями имеет зависимость n -3 и изменяется от единиц гигагерц для высоких состояний до сотен гигагерц для более низких состояний.Фундаментальная чувствительность регистрации СВЧ-излучения на переходах между ридберговскими состояниями определяется только квантовыми шумами.На основе ридберговских сенсоров могут быть построены как метрологические стандарты измерителей напряженности электрического поля [9], так и высокочувствительные детекторы радиочастотных полей для различных применений [10].В настоящем докладе будет дан краткий обзор состояния дел в мире в области создания квантовых сенсоров постоянных и радиочастотных электрических полей на основе ридберговских атомов.Также будут представлены наши первые экспериментальные результаты по наблюдению резонанса ЭИП в оптической ячейке с атомами Rb, возбуждаемыми по двухфотонной схеме в ридберговское состояние 30S.Работа была поддержана грантом РНФ 23-12-00067 в части двухфотонного лазерного возбуждения ридберговских состояний.

Высшая школа: научные исследованияSep 1, 20230 citations

Измерение временного джиттера низкошумящего детектора одиночных фотонов

A. E. Anisimov, Belov, Andrey, Козлов Артемий Сергеевич +6 more

В статье представлена методика измерения временного джиттера детектора одиночных фотонов, не требующая быстродействующей электроники и коротких оптических импульсов. Предложенная методика предполагает экспериментальное измерение временных задержек срабатывания детектора одиночных фотонов на короткие слабые оптические импульсы переменной длительности, подаваемые на его вход. При этом длительность оптических импульсов может превышать величину измеряемого джиттера. Представлены также результаты измерения временного джиттера низкошумящего детектора одиночных фотонов, использующего лавинный фотодиод производства компании RMY Electronics, проведено сравнение с коммерчески доступным детектором ID Quantique IDQube-NIR-GAT-MMF-LN. Проведенные экспериментальные исследования доказали успешность предложенной методики измерения временного джиттера.

Jan 1, 20260 citations