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

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТЕМНОВОГО СОСТОЯНИЯ ФОТОНА И МОДОВОГО УПЛОТНЕНИЯ ЗАКРУЧЕННОГО СВЕТА В КВАНТОВЫХ КОММУНИКАЦИЯХ

Андрей Авдеев, Евгений Майоров

Published May 21, 2026• 0 citations
Publisher

Abstract

В современной физике ученые смогли достичь передачи информации при помощи света без потерь. Областью таких исследований занимается фотоника. В реальных условиях эксперимент часто становится проблематичным или совсем невыполнимым из-за добавочных условий среды и нестабильного состояния системы. Главным образом будет являться обход таких состояний при помощи инновационных решений. С помощью данных ученые передают информацию в космос на спутники, и получают важнейшую информацию о природе. В настоящей работе пойдет речь о вопросах распространения вихревой световой волны в природе для передачи информации в космосе и на дальних расстояниях. В статье будет рассмотрен принцип модового уплотнения. Предложено теоретическое решение связи модового уплотнения с темновым состоянием фотона.

DOI
10.24108/preprints-3115305

Related papers

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, 2003•0 citations

ПЕРЕДАЧА КВАНТОВОГО СОСТОЯНИЯ МЕЖДУ КУБИТАМИ-ФЛАКСОНИУМАМИ В МОДУЛЬНОЙ АРХИТЕКТУРЕ ПРОЦЕССОРА

A. V. Sabluk, P. A. Gladilovich

Сверхпроводниковые кубиты представляют собой перспективную платформу для масштабируемых квантовых вычислений. Одним из наиболее перспективных вариантов увеличения количества кубитов в рамках процессора является использование модульных систем, в которых части процессора расположены на различных, но взаимосвязанных кристаллах. Подобный тип масштабирования требует эффективную передачу квантовых состояний между отдельными модулями. В данной работе мы теоретически исследовали модульную систему, состоящую из одиночных кубитов-флаксониумов, расположенных на отдельных подложках и соединенных модой распределенного резонатора на базе копланарной линии передач. Мы исследовали спектральные особенности подобной системы, промоделировали протокол передачи микроволнового квантового состояния между кубитами и построили топологию данного процессора. Путем оптимизации таких параметров, как частота моды распределенного резонатора и сила связи кубит-резонатор, мы достигли точности передачи квантового состояния 99,8 % в модели. Наш подход позволяет использовать топологии сверхпроводниковых чипов без существенной модернизации параметров самих кубитов, упрощая пути его внедрения для масштабирования квантовых процессоров на основе флаксониумов.

•Jan 1, 2026•0 citations

Уязвимость квантовой криптографии с фазово-временным кодированием в условиях затухания

Dmitry Anatolevich Kronberg

Протокол квантовой криптографии с фазово-временны́м кодированием использует конфигурацию состояний с разделением на базисы, располагающиеся в различных временны́х окнах, из-за чего информация перехватчика оценивается на основе двух параметров. Показано, что при анализе стойкости протокола не были учтены некоторые атаки, использующие затухание в линии связи. Построена атака, которая явно демонстрирует уязвимость протокола: уже при сколь угодно малой длине линии связи протокол полностью теряет стойкость, т. е. перехватчику становится известен весь криптографический ключ.

Теоретическая и математическая физика•Dec 29, 2022•2 citations

ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ АМПЛИТУДНОЙ И ФАЗОВОЙ РЕЛАКСАЦИИ НА КАЧЕСТВО КВАНТОВЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

B. I. Bantysh, Ю.И. Богданов, В. Ф. Лукичев +2 more

В рамках формализма квантовых операций рассмотрено влияние амплитудной и фазовой релаксации на эволюцию квантовых состояний. Изучена модель поляризационного кубита, шумы которого определяются наличием спектральной степени свободы, проявляющей себя в процессе распространения света внутри анизотропной среды с дисперсией. Предложена приближенная аналитическая модель для расчета действия фазовой пластины на поляризационное состояние с учетом дисперсии света.

•Jan 1, 2015•0 citations

О возможности защиты квантового канала связи на состояниях орбитального углового момента фотонов

Бурлов С. А., Горохов А.В.

В данной работе описаны технологии и техники, предложенные на сегодняшний момент для использования в целях информационной безопасности квантовые состояния потенциально бесконечномерных квантовых систем, построенные на орбитальном угловом моменте, представляющем дополнительную степень свободы фотона.

•Jan 1, 2017•0 citations

Часы и информация Фишера

Пин Чэнь, Ping Chen, Шунь Лун Ло +1 more

ЧАСЫ И ИНФОРМАЦИЯ ФИШЕРАВсякое параметрическое семейство квантовых состояний можно рассматривать в широком смысле как квантовые часы.Время, являющееся параметром, закодировано в соответствующих квантовых состояниях.Качество таких часов зависит от того, насколько точно можно различать состояния или, что эквивалентно, оценивать параметр.В силу квантового неравенства Крамера-Рао качество квантовых часов можно охарактеризовать, используя квантовую информацию Фишера.Рассмотрен вопрос синхронизации квантовых часов в терминах квантовой информации Фишера и продемонстрированы фундаментальные отличия от классической парадигмы.Ключевым моментом является супераддитивность информации Фишера, которая всегда выполняется в классическом случае, но может нарушаться в квантово-механическом.Нарушение может происходить как для чистых, так и для смешанных состояний.Тем не менее установлена супераддитивность квантовой информации Фишера для любого квантово-классического состояния.Кроме того, получен альтернативный вид супераддитивности и предложена слабая форма супераддитивности.Нару

Теоретическая и математическая физика•Jan 1, 2010•0 citations
В современной физике ученые смогли достичь передачи информации при помощи света без потерь. Областью таких исследований занимается фотоника. В реальных условиях эксперимент часто становится проблематичным или совсем невыполнимым из-за добавочных условий среды и нестабильного состояния системы. Главным образом будет являться обход таких состояний при помощи инновационных решений. С помощью данных ученые передают информацию в космос на спутники, и получают важнейшую информацию о природе. В настоящей работе пойдет речь о вопросах распространения вихревой световой волны в природе для передачи информации в космосе и на дальних расстояниях. В статье будет рассмотрен принцип модового уплотнения. Предложено теоретическое решение связи модового уплотнения с темновым состоянием фотона.
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.
Сверхпроводниковые кубиты представляют собой перспективную платформу для масштабируемых квантовых вычислений. Одним из наиболее перспективных вариантов увеличения количества кубитов в рамках процессора является использование модульных систем, в которых части процессора расположены на различных, но взаимосвязанных кристаллах. Подобный тип масштабирования требует эффективную передачу квантовых состояний между отдельными модулями. В данной работе мы теоретически исследовали модульную систему, состоящую из одиночных кубитов-флаксониумов, расположенных на отдельных подложках и соединенных модой распределенного резонатора на базе копланарной линии передач. Мы исследовали спектральные особенности подобной системы, промоделировали протокол передачи микроволнового квантового состояния между кубитами и построили топологию данного процессора. Путем оптимизации таких параметров, как частота моды распределенного резонатора и сила связи кубит-резонатор, мы достигли точности передачи квантового состояния 99,8 % в модели. Наш подход позволяет использовать топологии сверхпроводниковых чипов без существенной модернизации параметров самих кубитов, упрощая пути его внедрения для масштабирования квантовых процессоров на основе флаксониумов.
Протокол квантовой криптографии с фазово-временны́м кодированием использует конфигурацию состояний с разделением на базисы, располагающиеся в различных временны́х окнах, из-за чего информация перехватчика оценивается на основе двух параметров. Показано, что при анализе стойкости протокола не были учтены некоторые атаки, использующие затухание в линии связи. Построена атака, которая явно демонстрирует уязвимость протокола: уже при сколь угодно малой длине линии связи протокол полностью теряет стойкость, т. е. перехватчику становится известен весь криптографический ключ.
В рамках формализма квантовых операций рассмотрено влияние амплитудной и фазовой релаксации на эволюцию квантовых состояний. Изучена модель поляризационного кубита, шумы которого определяются наличием спектральной степени свободы, проявляющей себя в процессе распространения света внутри анизотропной среды с дисперсией. Предложена приближенная аналитическая модель для расчета действия фазовой пластины на поляризационное состояние с учетом дисперсии света.
В данной работе описаны технологии и техники, предложенные на сегодняшний момент для использования в целях информационной безопасности квантовые состояния потенциально бесконечномерных квантовых систем, построенные на орбитальном угловом моменте, представляющем дополнительную степень свободы фотона.
ЧАСЫ И ИНФОРМАЦИЯ ФИШЕРАВсякое параметрическое семейство квантовых состояний можно рассматривать в широком смысле как квантовые часы.Время, являющееся параметром, закодировано в соответствующих квантовых состояниях.Качество таких часов зависит от того, насколько точно можно различать состояния или, что эквивалентно, оценивать параметр.В силу квантового неравенства Крамера-Рао качество квантовых часов можно охарактеризовать, используя квантовую информацию Фишера.Рассмотрен вопрос синхронизации квантовых часов в терминах квантовой информации Фишера и продемонстрированы фундаментальные отличия от классической парадигмы.Ключевым моментом является супераддитивность информации Фишера, которая всегда выполняется в классическом случае, но может нарушаться в квантово-механическом.Нарушение может происходить как для чистых, так и для смешанных состояний.Тем не менее установлена супераддитивность квантовой информации Фишера для любого квантово-классического состояния.Кроме того, получен альтернативный вид супераддитивности и предложена слабая форма супераддитивности.Нару