Высшая школа: научные исследования

ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КЛЮЧЕВЫХ ПАРАМЕТРОВ ОДНОФОТОННЫХ ИСТОЧНИКОВ И ПРИЕМНИКОВ ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ В КВАНТОВО-КРИПТОГРАФИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ

Бычков С.Б., Тихомиров С.В., Королев И.С.

Published Oct 7, 2025• 0 citations

Abstract

В докладе рассматриваются ключевые параметры источников одиночных фотонов и однофотонных фотодетекторов, которые оказывают влияние на производительность систем квантовой криптографии. Также описывается установка для исследования этих параметров.

DOI: 10.22184/9785948367361.104.106

Related papers

ИCТОЧНИКИ ОДИНОЧНЫХ ФОТОНОВ ДЛЯ ИНФОКОММУНИКАЦИОННЫХ СИСТЕМ

А. Зайцев, Alexander L. Zubilevich, О.В. Колесников +1 more

Проанализировано современное состояние исследований в области создания источников одиночных фотонов для защищенных систем связи. Рассмотрены базовые платформы для создания источников одиночных фотонов, перспективные для применения в волоконно-оптических линиях связи и основные тенденции в развитии систем связи на основе технологии квантового распределения ключей. На основе анализа научной литературы выявлены пути развития технологий для создания перспективных источников одиночных фотонов, предназначенных для телекоммуникационных приложений.

LAST MILE RussiaSep 29, 20220 citations

Формирование наноразмерных структур для систем защиты информации

К. Д. Яшин, Genady K. Zhavnerko, В. С. Осипович +2 more

Локальная модификация поверхности применяется для разработки и создания средств защиты информации. Актуальной задачей является формирование источников одиночных фотонов для освоения квантовой криптографии. Построение таких источников требует высокой точности построения структуры.

Jan 1, 20100 citations

Коллективные преобразования квантовых состояний с постселекцией и их применение в квантовой криптографии

Ivan Alekseevich Zhigal'skii, Dmitry Anatolevich Kronberg

Квантовая криптография позволяет обеспечить доказуемую секретность распределяемых криптографических ключей благодаря фундаментальным запретам квантовой механики. В то же время некоторые практические ограничения легитимных пользователей могут представлять потенциальную угрозу для стойкости протоколов квантовой криптографии. Одна из практических сложностей - использование многофотонных импульсов вместо однофотонных состояний. В настоящей работе показано, как перехватчик может использовать многофотонные посылки для построения эффективной стратегии подслушивания на протокол квантовой криптографии с фазово-временны́м кодированием. Это позволяет получить весь ключ при наличии четырех фотонов в импульсе, а не пяти, как считалось ранее. Показано, что выигрыш достигается за счет коллективных действий с многофотонными посылками, которые имеют преимущества перед индивидуальными преобразованиями над каждым из фотонов по отдельности.

Теоретическая и математическая физикаMar 1, 20250 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, 20030 citations

Реализация спектральных интерферометрических бифотонных измерений с использованием различных источников излучения

Александр Шелеметьев

Цель работы состояла в разработке методов опроса волоконно-оптических датчиков, улучшающих разрешающую способность измерений. Были решены следующие задачи: реализация источника парно испускаемых фотонов с суперпуассоновской статистикой, оценка статистики флуктуаций интенсивности разработанного источника, проведение экспериментальных измерений бифотонных интерференционных сигналов, анализ и обработка полученных данных. Работа проведена на базе научной лаборатории «Волоконная оптика». Были реализованы несколько экспериментальных установок, проведены экспериментальные измерения и анализ полученных данных. Использовались квантовые и спектральные методы опроса волоконно-оптических датчиков. В результате был реализован источник с суперпуассоновской статистикой, а также были продемонстрированы его возможности и варианты улучшения разрешающей способности, что может быть использовано для дальнейших научных исследований в рамках квантовой оптики. В процессе работы использовались платформа для программирования MATLAB/GNU Octave.

Jan 1, 20250 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