| Теоретический анализ систем распределения квантовых ключей, не зависящих от измерительных устройств, при их интеграции в волоконно-оптические линии связи с применением технологии плотного мультиплексирования по длине волны / Воронцова И. О., Гончаров Р. К., Тарабрина А. Д., Тупяков Д. В., Болычев Е. А., Смирнов С. В., Киселев Ф. Д., Егоров В. И. // Оптич. ж.— 2022 т. 89 № 7.— C. 80-89.— русский |
| Постоянная ссылка (СИД2) |
J2079253883 |
| Название |
Теоретический анализ систем распределения квантовых ключей, не зависящих от измерительных устройств, при их интеграции в волоконно-оптические линии связи с применением технологии плотного мультиплексирования по длине волны |
| Автор |
Воронцова И. О. |
| Автор |
Гончаров Р. К. |
| Автор |
Тарабрина А. Д. |
| Автор |
Тупяков Д. В. |
| Автор |
Болычев Е. А. |
| Автор |
Смирнов С. В. |
| Автор |
Киселев Ф. Д. |
| Автор |
Егоров В. И. |
| Источник |
Оптический журнал |
| Страницы/Объём |
80-89 |
| Сокращ. назв. источника |
Оптич. ж. |
| Год |
2022 |
| Том |
89 |
| Номер |
7 |
| Адрес в Интернет |
http://elibrary.ru/item.asp?id=49581948 |
| Постоянная ссылка (СИД) |
J20792538 |
| Ключевые слова (авторские) |
волоконно-оптические линии связи%квантовое распределение ключа%мультиплексирование с разделением по длине волны%скорость генерации секретного |
| Дата регистрации в ВИНИТИ |
21.10.2022 |
| Место хранения |
Удаленный доступ. Эл. регистр. НЭБ |
| Язык текста |
русский |
| Аннотация |
Влияние шумов, вызванных спонтанным комбинационным рассеянием, четырехволновым смешением и линейными перекрестными помехами в канале, на производительность систем квантового распределения ключей, не зависящих от измерительных устройств, в случае их симметричной и асимметричной реализаций. Приведены математические модели системы квантового распределения ключа, не зависящей от измерительных устройств, а также рассматриваемых канальных шумов. Во всех случаях определена скорость генерации секретного ключа для оценки и последующего анализа производительности систем. По этим результатам выявлены и изложены особенности работы системы квантового распределения ключа, не зависящей от измерительных устройств, при интеграции с существующими системами волоконно-оптических линий связи с применением технологии плотного мультиплексирования с разделением по длине волны. Целью работы является исследование произвольности не зависящих от измерительных устройств систем квантового распределения ключей при их интеграции в волоконно-оптические линии связи с применением технологии плотного мультиплексирования с разделением по длине волны методами численного моделирования. Для выбора оптимальных конфигураций расположения квантового канала и информационных каналов использован подход, основанный на проведении анализа графика сечения комбинационного рассеяния и отведении для информационных каналов частот, соответствующих областям в стороне от длины волны накачки. Для численного моделирования системы квантового распределения ключей с недоверенным узлом рассмотрена схема однофотонного варианта при симметричной и двух асимметричных реализациях системы. Анализ стойкости проведен в соответствии с границей Деветака-Винтера, позволяющей оценить в асимптотическом режиме (для симметричных последовательностей бесконечной длины) скорость генерации секретного ключа в присутствии в квантовом канале атак коллективного типа. Основные результаты. Подтвержден вывод о том, что оптимальным для не зависящих от измерительных устройств систем квантового распределения ключей является вариант равенства плеч отправителя и получателя (симметричный) с последующим ухудшением результата по мере увеличения параметра асимметричности. В случае расположения квантового канала в С-диапазоне превосходство симметричного варианта минимально, а при увеличении количества информационных каналов до 40 практически неразличимо, в то время как при расположении квантового канала на длине волны 1310 нм (О-диапазон) разница существенна. Кроме того, выделение для квантового канала длины волны 1310 нм позволяет достичь наибольшего расстояния функционирования, которое при этом слабо зависит от количества каналов. В контексте практической реализации систем квантового распределения ключей особый интерес вызывает возможность их внедрения в существующую телекоммуникационную инфраструктуру посредством совместного распространения квантовых и информационных каналов в волоконно-оптические линии связи, реализованного с применением технологии мультиплексирования, в частности плотного мультиплексирования с разнесением по длине волны. Однако значения мощности, характерные для квантовых сигналов, существенно ниже аналогичных значений информационных сигналов. По этой причине шум от информационных каналов при распространении мощности в одном волокне с квантовыми сильно снижает работоспособность систем квантового распределения ключей. В связи с этим физическое и математическое описание, анализ и численное моделирование шумов и их взаимодействия с различными системами квантового распределения ключей с целью определить наиболее эффективный метод интеграции играют ключевую роль в решении задачи внедрения систем квантового распределения ключей в существующую телекоммуникационную сеть |
| Тематический раздел |
Физика |
| Издательский номер в РЖ |
22.12-18Л.696 |
| Шифр ГРНТИ |
29.33.51 |
| Ключевые слова |
оптическая связь, волоконно-оптические линии связи, квантовое распределение ключей, мультиплексирование с разделением по длине волны, секретного ключа, скорость генерации; волоконная оптика |
|