▪️Разнообразие квантовых протоколов. Часть 2

В предыдущей публикации мы начали рассматривать виды протоколов по архитектуре системы КРК. В данной публикации поговорим о протоколах с недоверенным детектором.

🔹MDI-протоколы используют идею недоверенного детектора для увеличения максимальной дальности квантового канала. И Алиса, и Боб в этом случае используют каждый свой источник, чтобы сформировать и передать квантовые состояния по квантовым каналам на общий узел-детектор.

Детектор сравнивает данные, полученные при измерениях состояний от Алисы и от Боба, и объявляет обоим результаты сравнения. Причём сам детектор может полностью контролироваться злоумышленником, то есть быть недоверенным. Такая схема позволяет увеличить дальность создания общего квантового ключа в несколько раз.

На карточке – схема протокола. В следующей публикации мы расскажем о протоколах на спутанных фотонах.

▪️Разнообразие квантовых протоколов. Часть 3

Заканчиваем серию публикаций. Мы уже рассказали о протоколах, заключающихся в подготовке и измерении квантовых состояний, а также о протоколах с недоверенным детектором.

🔹Протоколы на спутанных фотонах, иначе протоколы с недоверенным источником.
Этот тип квантовых протоколов построен на идее, обратной MDI-QKD. Если Алиса и Боб оба имеют детекторы, то они могут сравнивать результаты получения квантовых состояний, сформированных одним источником. Так же, как и в предыдущем случае, источник может быть полностью недоверенным. Однако он должен формировать спутанные пары квантовых состояний.

Важное свойство носителей таких спутанных состояний заключается в том, что они сохраняют неразрывную связь, даже будучи физически удалёнными друг от друга на значительные расстояния. Это особенно заметно на примере спутанных фотонов. Если изменить или измерить один из пары, то второй спутанный фотон мгновенно тоже изменится. Поэтому источник таких состояний может быть недоверенным. Он должен только создать спутанную пару, а взаимодействуют через неё Алиса и Боб самостоятельно.

На карточке – схема протокола.

🔹Таким образом, разработка новых протоколов КРК направлена на использование разных физических состояний, изменение количества состояний и параметров в квантовом сигнале.

Производители оборудования выбирают существующие протоколы или создают свои, если доказывают их стойкость и реализуемость.

⚪️ КРК на непрерывных переменных

Для безопасной передачи данных в системах КРК на непрерывных переменных (CV-QKD) используются две сопряжённые переменные, которые представляют собой действительную и мнимую части электромагнитного поля, соответствующие двум квадратурам когерентного состояния. Схемы на основе когерентного состояния, как правило, являются схемами типа «подготовить и измерить».

▪️ Специфика протоколов CV-QKD заключается в использовании световых импульсов с несколькими фотонами на импульс вместо однофотонных импульсов, как в случае квантовых протоколов на дискретных переменных, а также когерентного оптического обнаружения вместо счётчиков одиночных фотонов. В CV-QKD используются сжатые или когерентные состояния света.

Подробнее о передающей и приёмных сторонах системы КРК на непрерывных переменных читайте в карточках