Введение
1 Введение 5
1.1 Актуальность темы исследования 5
1.2 Степень разработанности темы 6
1.3 Цели исследования 7
1.4 Задачи исследования 7
1.5 Научная новизна 8
1.6 Теоретическая и практическая значимость работы 9
1.7 Личное участие автора 10
1.8 Методология и методы исследования 10
1.9 Положения, выносимые на защиту 11
1.10 Степень достоверности и апробация результатов 11
2 Релятивистская квантовая криптография 13
2.1 Ограничения современных систем квантового распределения ключей 13
2.2 Специальная теория относительности в квантовой криптографии 14
2.3 Протокол релятивистской квантовой криптографии, стойкий к потерям в квантовом канале 16
2.4 Эволюция поляризационных состояний в двухпроходной схеме квантовой криптографии 21
2.5 Двухпроходная схема релятивистской квантовой криптографии без фарадеевского зеркала 23
2.6 Экспериментальная установка системы релятивистской квантовой криптографии 27 2.7 Организация атмосферного квантового канала связи 33
2.8 Передача сырого ключа через открытое пространство 34
2.9 Атака на детектор измерения энергии классического импульса в двухпроходной схеме квантовой криптографии 36
3 Квантовый генератор случайных чисел 43
3.1 Роль генератора случайных чисел в квантовой криптографии 43
3.2 Выбор конструкции квантового генератора случайных чисел 44
3.3 Физическая модель работы КГСЧ 47
3.4 Практические ограничения лавинного фотодиода 50
3.5 Вычислительная постобработка
3.5.1 Хеширование 58
3.5.2 Выравнивание вероятностей 59
3.5.3 Формирование бинарной последовательности
3.6 Производительность КГСЧ 64
3.7 Практическая реализация КГСЧ 66
3.8 Тестирование выходной последовательности КГСЧ
3.8.1 Статистические тесты NIST 69
3.8.2 Проверка несмещённости выходной последовательности КГСЧ 71
4 Адаптивная байесовская томография кубитов 73
4.1 Потребность квантовой криптографии в эффективных оценках квантовых состояний 73
4.2 Скорость сходимости протоколов томографии квантовых состояний 74
4.3 Основные понятия адаптивной байесовской томографии
4.3.1 Байесовский подход 75
4.3.2 Адаптивная томография 76
4.3.3 Аппроксимация распределения вероятностей
4.4 Численное моделирование 80
4.5 Экспериментальная установка 83
4.6 Экспериментальные результаты 86
Заключение 89
Список сокращений и условных обозначений 91
Список литературы
