НАНОСИСТЕМЫ: ФИЗИКА, ХИМИЯ, МАТЕМАТИКА, 2012, 3 (1), С. 87–92
ПОГРЕШНОСТИ В «ПРОСЕЯННОМ» КВАНТОВОМ КЛЮЧЕ ПРИ ЕГО ПЕРЕДАЧЕ ПО ОДНОМОДОВОМУ СТОХАСТИЧЕСКОМУ АНИЗОТРОПНОМУ НЕОДНОРОДНОМУ ОПТОВОЛОКНУ.
G.P. Miroshnichenko – Saint Petersburg National Research University of Information Technologies, Mechanics and Optics, Saint Petersburg, Russia, Professor, Doctor of Science, gpmirosh@gmail.com
A.A. Sotnikova – Saint Petersburg National Research University of Information Technologies, Mechanics and Optics, Saint Petersburg, Russia, student, oirt@yandex.ru.
Рассмотрена динамика во времени полевой матрицы плотности в базисе состояний вакуума и двух ортогональных поляризаций фотонов. В качестве анализатора использован прибор с пассивной модуляцией состояний распределяемых фотонов и с невозбужденными вспомогательными модами. Ошибки в просеянном ключе могут возникать из-за поглощения и деполяризации фотонов и разброса параметров оптического волокна (ОВ). Найдена средняя по разбросу параметров ОВ относительная ошибка (QBER) в просеянном квантовом ключе, распределенном по протоколу BB84 с поляризационным кодированием информации. Показано, что QBER можно существенно уменьшить, даже при больших дисперсиях случайных параметров ОВ. Найдены условия работы протокола на больших расстояниях, для этого используется эффект поляризационного биения, который явно выражен, когда среднее значение параметров ОВ превосходят их разброс. Сделан вывод о том, что правильный выбор технологи изготовления ОВ позволит снизить QBER до критического уровня, равного 0.11, ниже которого распределенный ключ можно использовать для целей криптографии.
Ключевые слова: квантовая криптография, шумы в квантовом канале, QBER, оптическое волокно, фотоны, ошибка в квантовом ключе, поляризационное кодирование информации.
УДК 539.182