ПО ИТОГАМ ПРОЕКТОВ РОССИЙСКОГО ФОНДА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ Проект РФФИ # 02-02-16289
Об интегрировании квантовых систем засекреченной связи (квантовой криптографии) в оптоволоконные телекоммуникационные системы
С. Н. Молотков
Институт физики твердого тела РАН, 142432 Черноголовка, Московская обл., Россия
Факультет вычислительной математики и кибернетики МГУ им. М. В. Ломоносова
119899 Москва, Россия
PACS: 03.67.Dt, 42.50.-p, 89.70.+c
Abstract
Описан прототип новой системы квантовой криптографии. Подобные
криптосистемы естественно называть квантовой криптографией на
временных сдвигах. Схема реализует все базовые квантовые
криптографические протоколы (BB84, B92, BB84(4+2)) в рамках единой
оптоволоконной системы. Схема не использует оптоволоконных
интерферометров типа Маха-Цандера, что позволяет естественным
образом реализовать мультиплексный режим передачи секретного ключа,
а также естественным образом интегрировать данную квантовую
криптографическую схему в традиционные оптоволоконные
телекоммуникационные системы. Предлагаемый метод временного
кодирования в квантовой криптографии позволяет принципиально
упростить экспериментальные схемы и вообще избавиться от наиболее
тонкой оптоволоконной части - интерферометра. По сути,
принципиальное отличие метода временного кодирования от метода
фазового кодирования состоит в том, что из метода фазового
кодирования выброшена та часть, которая использует фазовые
соотношения в суперпозиции между "частями" квантового состояния, и
оставлена лишь часть, использующая принцип разделения по времени.
Принцип разделения по времени - общий для обоих методов и
является минимально необходимым, в отличие от принципа фазового
кодирования, который может быть вообще исключен. Проведено краткое
сравнение нашей схемы с двумя наиболее развитыми схемами с фазовым
кодированием (без самокомпенсации и с пассивной самокомпенсацией).