najoNanosystems: Physics, Chemistry, MathematicsНаносистемы: физика, химия, математика2220-80542305-7971Университет ИТМОnajo-1164Research ArticlePHYSICSФИЗИКАMathematical description of polarization distortion of signal in quantum cryptography systemsМатематическое описание поляризационных искажений сигнала в системах квантовой криптографииКыневС. М.KynevS. M.

Sergey Kynev – Russia, student

St. Petersburg

skynev.ifmo@gmail.comИвановаА. Е.IvanovaA. E.

Aliona Ivanova – student

St. Petersburg

newiva@mail.ruЕгоровВ. И.EgorovV. I.

Vladimir Egorov – engineer

St. Petersburg

egorovvl@gmail.comГлеймА. В.GleimA. V.

Artur Gleim – engineer

St. Petersburg

aglejm@yandex.ruРупасовА. В.RupasovA. V.

Andrey Rupasov –  engineer

St. Petersburg

a.v.rupasov@gmail.comЧивилихинС. А.ChivilikhinS. A.

Sergey Chivilikhin – associate professor, PhD, senior staff scientist

St. Petersburg

sergey.chivilikhin@gmail.comСанкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптикиРоссияNational Research University of Information Technologies, Mechanics, and OpticsRussian FederationСанкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптикиРоссияNational Research University of Information Technologies, Mechanics, and Optics ; Concern “CSRI “Elektropribor” JSCRussian Federation201219082025339298Copyright © Kynev S.M., Ivanova A.E., Egorov V.I., Gleim A.V., Rupasov A.V., Chivilikhin S.A., 20252025Кынев С.М., Иванова А.Е., Егоров В.И., Глейм А.В., Рупасов А.В., Чивилихин С.А.Kynev S.M., Ivanova A.E., Egorov V.I., Gleim A.V., Rupasov A.V., Chivilikhin S.A.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://nanojournal.ifmo.ru/jour/article/view/1164

We discuss an analytical model that describes polarization distortion of an optical signal that appears during its propagation in a fiber optics line. The model is applied for illustrating the principles of weak signal distortion compensation in different types of quantum cryptography systems.

Рассмотрена аналитическая модель, описывающая поляризационные искажения оптического сигнала при его прохождении по волоконной линии связи. Модель применена для описания принципов компенсации искажений слабого сигнала в различных типах систем квантовой криптографии.

квантовая криптографиядвулучепреломлениезеркала Фарадеяquantum cryptographybirefringenceFaraday mirrorsРабота выполнена в рамках тематического плана научно-исследовательских работ НИУ ИТМО.ReferencesBennett C., Brassard G. Quantum cryptography: Public key distribution and coin tossing // Proceedings of IEEE International Conference on Computers, Systems and Signal Processing. — 1984. — P. 175-179.Bennett C., Brassard G. Quantum cryptography: Public key distribution and coin tossing // Proceedings of IEEE International Conference on Computers, Systems and Signal Processing. — 1984. — P. 175-179.Bennett C.H. Quantum cryptography using any two nonorthogonal states // Phys. Rev. Lett. — 1992. — V. 68. — P. 3121-3124.Bennett C.H. Quantum cryptography using any two nonorthogonal states // Phys. Rev. Lett. — 1992. — V. 68. — P. 3121-3124.Muller A., Herzog T., Huttner B., Tittel W., Zbinden H., Gisin N. «Plug and play» systems for quantum cryptography // Appl. Phys. Lett. — 1997. — V. 70. — P. 793-795.Muller A., Herzog T., Huttner B., Tittel W., Zbinden H., Gisin N. «Plug and play» systems for quantum cryptography // Appl. Phys. Lett. — 1997. — V. 70. — P. 793-795.Мазуренко Ю.Т., Меролла Ж.-М., Годжебюр Ж.-П. Квантовая передача информации с помощью поднесущей частоты. Применение к квантовой криптографии // Оптика и спектроскопия. — 1999. — Т. 86. — № 2. — C. 181-183.Мазуренко Ю.Т., Меролла Ж.-М., Годжебюр Ж.-П. Квантовая передача информации с помощью поднесущей частоты. Применение к квантовой криптографии // Оптика и спектроскопия. — 1999. — Т. 86. — № 2. — C. 181-183.Agrawal G.P. Fiber-optic communication systems. — John Wiley & Sons Publications, NY. — 2002. — 548 p.Agrawal G.P. Fiber-optic communication systems. — John Wiley & Sons Publications, NY. — 2002. — 548 p.Suetsugu Y., Kato T., Kakui M., Nishimura M. Effects of random mode coupling on polarization mode dispersion and power penalty in single-mode fiber systems // Optical Fiber Technology. — 1994. — V. 1. — P. 81-86.Suetsugu Y., Kato T., Kakui M., Nishimura M. Effects of random mode coupling on polarization mode dispersion and power penalty in single-mode fiber systems // Optical Fiber Technology. — 1994. — V. 1. — P. 81-86.Геликонов В.М., Геликонов Г.В., Иванов В.В., Новиков М.А. Фарадеевский компенсатор взаимной оптической анизотропии на основе поляризационного кольцевого интерферометра // Письма в ЖТФ. — 1999. — Т. 25. — № 10. — С. 57-63.Геликонов В.М., Геликонов Г.В., Иванов В.В., Новиков М.А. Фарадеевский компенсатор взаимной оптической анизотропии на основе поляризационного кольцевого интерферометра // Письма в ЖТФ. — 1999. — Т. 25. — № 10. — С. 57-63.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.