В современных условиях инновационного развития Республики Беларусь, перехода к экономике знаний, научные исследования в учреждениях высшего образования и их связь с потребностями реального сектора экономики приобретают особую значимость, так как, являясь составной частью учебного процесса, они в первую очередь обеспечивают основу образования и его практико-ориентированную направленность.
В современных условиях инновационного развития Республики Беларусь, перехода к экономике знаний, научные исследования в учреждениях высшего образования и их связь с потребностями реального сектора экономики приобретают особую значимость, так как, являясь составной частью учебного процесса, они в первую очередь обеспечивают основу образования и его практико-ориентированную направленность.
Актуальность исследования обусловлена предстоящим широким внедрением квантовых технологий в существующую информационно-телекоммуникационную инфраструктуру. Эффективное внедрение невозможно без предварительного анализа и обоснования достаточности и безопасности систем квантового распределения ключей. Это в свою очередь предполагает исследование и формализованное сравнение аппаратных архитектур, положенных в основу этих систем. Эффективным инструментом для решения последней задачи является компьютерное моделирование. Цель состоит в исследовании и систематизации типовых аппаратных архитектур систем квантового распределения ключей, их моделировании и верификации созданных моделей. Объектом являются практические архитектуры систем квантового распределения ключей. Методы: математическое описание оптических систем на основе формализма Джонса, имитационное моделирование в среде Simulink Matlab. Результаты. Реализована имитационная модель типовой системы квантового распределения ключей, использующей архитектуру Plug-n-Play. Корректность модели показана путём демонстрации толерантности к искажениям поляризации при передаче в волоконно-оптическом канале связи. Созданные модели оптических компонентов в Simulink могут использоваться для построения моделей систем других архитектур.
В квантовой информатике необходимо рассматривать системы с неполной информацией. Для оценки квантовой системы как потенциального информационного ресурса используются количественные характеристики различных типов неклассических корреляций. В настоящее время активно исследуются квантификаторы когерентности, усредненные по набору специально подобранных состояний. В частности, важную роль играют равнонаклоненные базисы, симметричные информационно полные измерения и некоторые их обобщения. В данной работе исследуются соотношения неопределенностей для квантификаторов когерентности на основе дивергенций типа Цаллиса. Получены неравенства для квантификаторов, усредненных по набору равнонаклоненных базисов и чистых состояний, образующих равноугольный плотный фрейм.
В статье рассматриваются теоретические и прикладные аспекты развития квантовой связи и квантовых сетей как одного из ключевых направлений научно‑технологического прогресса XXI века. Показано, что переход от классических телекоммуникационных систем к квантовым каналам передачи информации обусловлен не только ростом объёмов данных и требований к скорости обмена, но и принципиально новой потребностью в абсолютной криптографической защищённости информации. Квантовая связь, основанная на фундаментальных законах квантовой механики, обеспечивает качественно иной уровень безопасности, недостижимый для классических алгоритмов шифрования. Особое внимание в работе уделено концепции квантовых сетей, которые рассматриваются как основа будущего «квантового интернета», объединяющего квантовые компьютеры, сенсоры и коммуникационные узлы в единую распределённую инфраструктуру. Подробно анализируются принципы квантового распределения ключей, роль квантовой запутанности и фотонных состояний в передаче информации, а также архитектура гибридных сетей, сочетающих классические и квантовые каналы. Важным направлением исследования является анализ возможностей применения квантовой связи в военной сфере и в системах, связанных с обеспечением национальной безопасности. Рассматриваются перспективы использования квантовых сетей для защищённой связи органов военного управления, управления беспилотными и роботизированными системами, стратегических сил сдерживания, а также для противодействия современным угрозам в области радиоэлектронной борьбы и кибервойны. Делается вывод о том, что квантовые технологии способны в перспективе изменить баланс сил в информационном и технологическом противоборстве между государствами. Практическая значимость статьи заключается в систематизации современных представлений о квантовой связи и квантовых сетях, а также в формировании целостного взгляда на их роль в будущем военных и гражданских коммуникационных систем.
Предложены основные направления и концепции по обеспечению информационной безопасности в беспилотных авиационных комплексах в связи с актуальностью и перспективностью этого направления и большого собираемого объема информации с помощью дронов. Определена необходимость создания и применения комплекса определенных мер и правил, а именно политики информационной безопасности для защиты данных, в том числе с использованием криптографической защиты на основе квантового распределения ключа. Приведена схема шифрования КРК.
Квантовые технологии обеспечивают значительное повышение скорости вычислений. Однако они одновременно и многообещающие, и очень сложные. Чтобы квантовые компьютеры работали с максимальной эффективностью, требуются уникальные решения радиочастотных соединений. Сформулированы требования к радиочастотным кабелям и соединителям, широко применяемым в квантовых компьютерах, и показано их решающее значение для обеспечения надежных и точных квантовых вычислений.
В статье исследуется проблема измерений в квантовой механике, тесно связанная с принципом неопределённости Гейзенберга и философскими дискуссиями об онтологической или эпистемологической природе квантовой неопределённости. Автор прослеживает эволюцию взглядов на данную проблему - от концепции скрытых параметров Эйнштейна до современных трактовок, рассматривающих измерение как нарушение замкнутости квантовой системы и процесс получения информации. Цель исследования - связать современные трактовки проблемы наблюдения с пониманием М. Планком основных термодинамических величин (в частности, энтропии) и сопоставить его с современным информационным подходом к проблеме квантовых измерений, в основе которого лежит понятие энтропии по Шеннону. В работе излагается смысл принципа неопределённости Гейзенберга и его интерпретаций (онтологической - Бора и Гейзенберга, эпистемологической - Эйнштейна); показывается связь между термодинамической трактовкой процесса измерения (на основе идей М. Планка) и теорией информации (подход К. Шеннона); проводится сравнительный анализ понятий энтропии у Планка и Шеннона: их физической и информационной интерпретации, области применения и смысловых акцентов; рассматриваются конкретные примеры, иллюстрирующие изменение энтропии системы при удалении частицы (идеальный газ, кристалл при температуре, близкой к абсолютному нулю, система со связанными состояниями). This article explores the problem of measurement in quantum mechanics, closely related to the Heisenberg uncertainty principle and philosophical debates about the ontological or epistemological nature of quantum uncertainty. The author traces the evolution of views on this problem-from Einstein's concept of hidden variables to modern interpretations that view measurement as a violation of the closed nature of a quantum system and a process of obtaining information. The goal of the study is to connect modern interpretations of the observation problem with Max Planck's understanding of fundamental thermodynamic quantities (in particular, entropy) and compare it with the modern information approach to the problem of quantum measurements, which is based on Shannon's concept of entropy.The paper presents the meaning of the Heisenberg uncertainty principle and its interpretations (the ontological interpretation of Bohr and Heisenberg, and the epistemological interpretation of Einstein). The connection between the thermodynamic interpretation of the measurement process (based on the ideas of M. Planck) and information theory (K. Shannon's approach) is demonstrated. A comparative analysis of the concepts of entropy in Planck and Shannon is provided: their physical and informational interpretations, areas of application, and semantic emphases. Specific examples illustrating the change in a system's entropy upon the removal of a particle (an ideal gas, a crystal at a temperature close to absolute zero, a system with bound states) are considered.The main conclusions of the article are that entropy in thermodynamics (Planck) and information theory (Shannon) have a common statistical nature, but differ in context and the direction of "uncertainty": for Planck, it is a property of the system for the observer, while for Shannon, it is a property of the source for the receiver. The comparison of the thermodynamic and information approaches opens up prospects for a new understanding of the problem of measurements in quantum mechanics through the prism of information theory. The significance of this work lies in its interdisciplinary synthesis of ideas from thermodynamics, quantum mechanics, and information theory, which allows for a deeper understanding of the nature of quantum uncertainty and the measurement process as an information exchange.