Введение
1. Принципы построения систем квантового распределения ключа 14
1.1 Принципы квантовой механики 14
1.1.1 Описание состояния квантовой частицы 14
1.1.2 Интерференция амплитуд вероятности состояния квантовой частицы 16
1.1.3 Теорема о запрете клонирования состояний квантовых частиц 17
1.2 Приготовление состояний квантовых частиц 19
1.2.1 Приготовление фоковских состояний 20
1.2.2 Приготовление когерентных состояний 21
1.3 Приготовление временных кубитов в интерферометре МахаЦендера 22
1.3.1 Интерференция одиночных фотонов в интерферометре МахаЦендера 24
1.4 Протоколы кодирования в системах КРК 25
1.4.1 Алгоритм протокола BB84 27
1.4.3 Особенности работы протокола B92 31
1.4.4 Стратегии измерений кубитов нелегитимным пользователем 32
1.5 Способы кодирования в системах КРК 33
1.5.1 Поляризационное кодирование 33
1.5.2 Фазовое кодирование 35
1.5.3 Временное кодирование
1.6 ПОМ в системах КРК 41
1.7 ПрОМ в системах КРК
1.7.1 ПрОМ с использованием ЛФД в линейном режиме 45
1.7.2 ПрОМ с использованием ЛФД в гейгеровском режиме
1.8 Особенности помехоустойчивости систем КРК 47
1.9 Выводы по главе и постановка задачи 48
2. Функциональные характеристики и схемотехника ПрОМ системы КРК 49
2.1 Оценка помехоустойчивость линейного режима работы ЛФД 49
2.2 Оценка помехоустойчивость гейгеровского режима работы ЛФД 53
2.3 Возможность реализации ПрОМ системы КРК на базе ЛФД в линейном режиме 53
2.5 Высоковольтный источник питания ЛФД в линейном режиме з
2.5 Контроллер ЛФД в гейгеровском режиме 58
2.6 Аппаратная платформа системы КРК
2.6.1 Усилительный контроллер лазерного диода 61
2.6.2 Усилительный тракт ПрОМ 63
2.7 Матричное описание трансформации квантовых состояний одиночных фотонов в
последовательности разбалансированных интерферометров МахаЦендера 65
2.7.1 Трансформация кубита в ИМЦ 66
2.7 Выводы ко второй главе 71
3. STRONG Исследование системы КРК с использованием временных сдвигов одноуровневых состояний
одиночных фотонов STRONG 73
3.1 Модель системы КРК с временным кодированием 73
3.2 Структура приемопередающей части системы КРКВК
3.2.1 Устройство формирования ТС 75
3.2.2 Устройство формирования коротких импульсов 77
3.2.3 Процедура имитации отклика ЛФД внутри таймслота 78
3.2.4 Блоки ПСП 01 и ПСП i 79
3.2.5 Дешифратор кодовых состояний 79
3.2.6 Устройство сравнения базисов и записи кодовых состояний, устройство записи кодовых состояний 3.3 Оценка шумов ПрОМ в модели системы 81
3.4 Статистическая обработка сигналов в системах КРК 84
3.4.1 Подсистема статистического контроля 85
3.5 Интерферометрический контроль 88
3.5.1 Оценка необходимого числа измерений для детектирования нелегитимного пользователя 90
3.6 Программная модель для симуляции работы подсистемы интерферометрического контроля 91
3.6.1 Устройство переключения прохождения импульса по определенным плечам ИМЦ 92
3.6.2 Устройство имитации ИМЦА, ИМЦБ 93
3.6.3 Устройство распределения коротких импульсов на один из ПрОМ 93
3.6.4 Подсистема интерферометрического контроля 94
3.6.5 Результаты моделирования работы интерферометрического контроля 94
3.7 Выводы к третьей главе 96
4. Система КРКВК на основе неортогональных tb кубитов 97
4.1 Система КРК с временными сдвигами tbкубитов 97
4.1.1 Логический уровень системы КРК с временными сдвигами tbкубитов 97
4.1.2 Физический уровень системы КРК 101
4.3 Выводы по четвертой главе 103
Заключение 104
Список литературы
