Details
| Title | Секретность систем квантового распределения ключей с пассивным выбором базиса при разной эффективности детекторов = Secrecy of quantum key distribution in case passive basis choice with detection efficiency mismatch // Оптический журнал. – 2025. – № 7. — С. 87-94 |
|---|---|
| Creators | Ивченко Е. И. ; Трушечкин А. С. ; Хмелев А. В. ; Курочкин В. Л. |
| Imprint | 2025 |
| Collection | Общая коллекция |
| Subjects | Физика ; Квантовая механика ; детекторы ; однофотонные детекторы ; квантовая криптография ; квантовое распределение ключей (электроника) ; системы квантовых связей ; протокол BB84 ; эффективность детекторов ; квантовые секретные ключи (электроника) ; detectors ; single-photon detectors ; quantum cryptography ; quantum key distribution (electronics) ; quantum communication systems ; BB84 protocol ; detector efficiency ; quantum secret keys (electronics) |
| UDC | 530.145 |
| LBC | 22.314 |
| Document type | Article, report |
| Language | Russian |
| DOI | 10.17586/1023-5086-2025-92-07-87-94 |
| Rights | Доступ по паролю из сети Интернет (чтение) |
| Record key | RU\SPSTU\edoc\76747 |
| Record create date | 8/27/2025 |
Предмет исследования. Разная квантовая эффективность однофотонных детекторов в установках квантового распределения ключа по протоколу BB84 c пассивным выбором базиса. Цель работы. Определение скорости генерации и секретности финального ключа для систем квантовой криптографии в зависимости от различия эффективностей детекторов и вывод аналитического выражения для оценки скорости генерации секретной ключевой последовательности в системах квантовой связи с пассивным выбором базиса и с учетом разной эффективности детекторов. Метод. Расчет секретного ключа осуществляется путем разделения полученных данных по базисам и их отдельной постобработки, после чего полученные оценки секретного ключа суммируются. Основные результаты. Предоставлен аналитический способ оценки скорости генерации секретного ключа при разной эффективности детекторов для систем с пассивным выбором базиса. Смоделирован канал связи "спутник-Земля" по параметрам Звенигородской обсерватории. Разработанная теория учета разной эффективности детекторов применена к модели установки спутникового квантового распределения ключей и получено значение секретной ключевой последовательности, генерируемой за один сеанс связи со спутником, равное 300 Кбит. Практическая значимость. Полученные результаты позволяют учесть эффект разной эффективности детекторов при оценке длины секретной последовательности для систем квантового распределения ключей и повысить их надежность на практике.
Subject of study. Different quantum efficiencies of single-photon detectors in quantum key distribution setups using the BB84 protocol with passive basis choice. Aim of study. Determination of the generation rate and security of the final key for quantum cryptography systems depends on the difference in the efficiency of detectors. Derivation of an analytical expression for estimating the secret key generation rate in quantum communication systems with passive basis choice and taking into account different detector efficiency. Method. The calculation of the secret key is carried out by dividing the received data into bases and separately processing each set, after that, the obtained estimates of the secret key are summed up. Main results. An analytical method for estimating the secret key rate with different detector efficiencies for systems with passive basis choice was provided. The satellite-to-ground communication channel was modeled using the parameters of the Zvenigorod Observatory. The developed theory for accounting for different detector efficiencies is applied to a model of a satellite quantum key distribution setup, and the value of the secret key sequence generated in one communication session with the satellite is obtained, equal to 300 Kbit. Practical significance. The results allow us to take into account the effect of different detector efficien-cies when estimating the length of a secret sequence for quantum key distribution systems and to increase their reliability in practice.
