Россия
Казань, Республика Татарстан, Россия
Казань, Республика Татарстан, Россия
Казань, Республика Татарстан, Россия
Казань, Республика Татарстан, Россия
Казань, Республика Татарстан, Россия
Казань, Республика Татарстан, Россия
Казань, Республика Татарстан, Россия
BISAC SCI057000 Physics / Quantum Theory
В этой работе мы изучаем временные метки при регистрации счетчиков однофотонных детекторов в квантовых коммуникациях. Постимпульсные подсчеты анализируются на основе нескольких подходов. Явный статистический учет шума квантовых детекторов позволяет наиболее правильно выбрать режим использования детекторов для реализации наиболее эффективной квантовой связи с максимальным отношением сигнал / шум. Прямой статистический анализ и надежная диагностика шума квантовых детекторов могут быть выполнены путем ранжирования временных меток квантовых ключей, доступных для онлайн-диагностической системы, и анализа значительного объема информации о характеристиках квантовой связи (количество темного шума и постимпульсные подсчеты, линейные помехи и т. д.). Сделан вывод о доле темнового шума и постимпульсных отсчетов в общем шуме, а пределы применимости теории показаны с использованием последовательности ранжированных амплитуд. Мы предлагаем надежную непараметрическую диагностику временных меток в ключах для повышения безопасности квантовых сетей, а также обсуждаем перспективы коммерциализации квантово-классических облачных служб безопасности.
квантовые сети, квантовая связь, однофотонный детектор, темновой шум, последовательность ранжированных амплитуд
1. A.G. Vtyurina, V.L. Eliseev, A.E. Zhilyaev, A.S. Nikolaeva, V.N. Sergeev, and A.V. Urivskiy, “On the principal decisions of the practical implementation of the cryptographic devices with quantum key distribution,” Doklady TUSUR, vol. 21, no. 2, 2018.
2. O.I. Bannik, L.R. Gilyazov, A.V. Gleim, N.S. Perminov, K.S. Melnik, N.M. Arslanov, A.A. Litvinov, A.R. Yafarov, and S.A. Moiseev, “Noise-immunity kazan quantum line at 143 km regular fiber link,” arXiv preprint arXiv:1910.10011, 2019.
3. R. Nigmatullin and G. Smith, “Fluctuation-noise spectroscopy and a “universal” fitting function of amplitudes of random sequences,” Physica A: Statistical Mechanics and its Applications, vol. 320, pp. 291-317, 2003.
4. R.R. Nigmatullin, "Universal distribution function for the strongly-correlated fluctuations: General way for description of different random sequences." Communications in Nonlinear Science and Numerical Simulation vol. 15, no. 3, pp. 637-647, 2010.
5. R.R. Nigmatullin, “New noninvasive methods for ‘reading’ of random sequences and their applications in nanotechnology,” in New trends in nanotechnology and fractional calculus applications, pp. 43-56, Springer, 2010.
6. M.A. Smirnov, N.S. Perminov, R.R. Nigmatullin, A.A. Talipov, and S.A. Moiseev, “Sequences of the ranged amplitudes as a universal method for fast noninvasive characterization of SPAD dark counts,” Applied optics, vol. 57, no. 1, pp. 57-61, 2018.
7. N.S. Perminov, M.A. Smirnov, R.R. Nigmatullin, and S.A. Moiseev, “Comparison of the capabilities of histograms and a method of ranged amplitudes in noise analysis of single-photon detectors,” Computer Optics, vol. 42, no. 2, pp. 338-342, 2018.
8. C. Wiechers, R. Ram´ırez-Alarc´on, O.R. Mu˜niz-S´anchez, P.D. Y´epiz, A. Arredondo-Santos, J.G. Hirsch, and A.B. U’Ren, “Systematic afterpulsing-estimation algorithms for gated avalanche photodiodes,” Applied optics, vol. 55, no. 26, pp. 7252-7264, 2016.
9. D. Horoshko, V. Chizhevsky, and S.Y. Kilin, “Afterpulsing model based on the quasi-continuous distribution of deep levels in single-photon avalanche diodes,” Journal of Modern Optics, vol. 64, no. 2, pp. 191-195, 2017.
10. M.A. Itzler, X. Jiang, and M. Entwistle, “Power law temporal dependence of InGaAs/InP SPAD afterpulsing,” Journal of Modern Optics, vol. 59, no. 17, pp. 1472-1480, 2012.
11. G. Humer, M. Peev, C. Schaeff, S. Ramelow, M. Stipˇcevi´c, and R. Ursin, “A simple and robust method for estimating afterpulsing in single photon detectors,” Journal of Lightwave Technology, vol. 33, no. 14, pp. 3098-3107, 2015.
