Введение
Глава 1. Обзор литературы 15
1.1. Прикладные системы квантовой информатики 15
1.2. Квантовые системы безопасной передачи данных 16
1.3. Квантовые протоколы безопасной передачи данных
1.3.1 Принципы организации квантовых протоколов безопасной передачи данных на примере протокола BB84 18
1.3.2 Протоколы квантовой передачи информации в устройствах квантовой коммуникации высокой дальности 21
1.4. Методы компенсации воздействий внешних условий на линию связи
1.4.1 Согласование базисов отправителя и получателя на примере устройств квантовой коммуникации типа “Plug and Play” 25
1.4.2 Синхронизация модулей отправителя и получателя 28
1.5. Устройства квантовой передачи информации на боковых частотах модулированного излучения 33
1.5.1. Формирование сигналов в устройствах квантовой передачи
информации на боковых частотах модулированного излучения 33
1.5.2 Экспериментальная реализация устройств квантовой коммуникации на
боковых частотах 36
1.5.3 Квантовая передача информации на боковых частотах в волоконно-оптической сети 38
1.5.4 Спектральное уплотнение каналов в системах квантовой передачи информации на боковых частотах 40
1.5.5 Компенсация поляризационных искажений в устройствах квантовой передачи информации на боковых частотах
1.6. Рекордные параметры в квантовой коммуникации 44
1.7. Выбор направления исследований. Цель и задачи работы 45
Глава 2. Объект, методы и аппаратура исследования 48
2.1. Применяемый подход к формированию квантового канала на боковых частотах 48
2.2. Формирование боковых частот в спектре. Экспериментальное исследование 53
2.3. Разделение квантового и классического сигналов в спектре 55
2.4. Кодирование сигнала 57
2.5. Протокол кодирования 59
2.6. Выводы по главе 61
Глава 3. Синхронизация и согласование фаз генераторов отправителя и получателя устройства квантовой связи на боковых частотах 62
3.1. Формирование управляющих сигналов устройства 62
3.2. Синхронизационная подсистема 63
3.3. Оценка допустимой погрешности установки фазы управляющих сигналов 65
3.4. Оценка допустимой погрешности установки амплитуды управляющих сигналов 66
3.5. Расчёт периодичности корректировки фазы модулирующих сигналов
3.6. Методы подстройки генераторов отправителя и получателя 69
3.7. Программа контроля квантовых ошибок по битам 71
3.8. Экспериментальное исследование режимов работы подсистемы синхронизации 73
3.9. Выводы по главе 78
Глава 4. Методы компенсации неконтролируемого изменения поляризации в оптических волокнах 80
4.1. Влияние неконтролируемого изменения поляризации на характеристики передачи квантового сигнала 80
4.2. Математическое моделирование поляризационных искажений сигнала
4.3. Модуль компенсации поляризационных искажений с низкими потерями 84
4.4. Экспериментальное исследование 86
4.5. Выводы по главе 88
Глава 5. Исследование параметров устройства квантовой передачи информации на боковых частотах модулированного излучения 89
5.1. Разработка функциональной семы устройства 89
5.2. Экспериментальный стенд 91
5.3. Исследование параметров скорости и дальности передачи квантовых битовых последовательностей 93
5.4. Исследование параметра квантового коэффициента ошибок 95
5.5. Внедрение в городской инфраструктуре 96
5.6. Выводы по главе 99
Заключение 100
Список литературы
