Влияние неидеальностей приготовления квантовых состояний на уровень ошибок в детектор-независимом квантовом распределении ключей

Физическая оптика
Авторы:
Куприянов Павел Андреевич Рудавин Никита Владимирович Герасин Илья Сергеевич Двуреченский Александр Александрович Петров Иван Витальевич Менской Даниил Дмитриевич Шаховой Роман Алексеевич
Аннотация:

Квантовое распределение ключей (КРК) – современная технология, позволяющая двум законным пользователям безопасно получить общий криптографический ключ. К сожалению, реальные системы КРК содержат уязвимости, так что у перехватчика появляется потенциальная возможность получить информацию о ключе. Поэтому протоколы КРК обычно используют процедуры усиления секретности, которые уменьшают размер ключа в зависимости от уровня ошибок, которые, как правило, считаются вызванными нелегитимным пользователем. Таким образом, важным параметром, существенно влияющим на скорость распределения ключей, становится квантовый уровень битовых ошибок (QBER). В этой работе мы исследуем влияние несовершенства квантовых состояний на QBER в протоколе детектор-независимого КРК на фазово-временном кодировании. Мы предложили теоретическую модель, которая описывает неидеальные состояния, и вывели формулы зависимости уровня ошибок от степени неидеальности. Также был проведен эксперимент, результаты которого хорошо согласуются с предсказаниями теории.