ДОСТУП К ИНФОРМАЦИИ, ПЕРЕДАВАЕМОЙ ПО КВАНТОВО-КРИПТОГРАФИЧЕСКОМУ КАНАЛУ

Авторы
Файлы

Румянцев К.Е. Хайров И.Е. Новиков В.В. Статья в формате PDF 131 KB Основным этапом при реализации криптографических протоколов является обмен ключами между абонентами. В обычных системах связи передача этой секретной информации осуществляется по закрытым каналам, в которых ключ представляет собой последовательность нулей и единиц. Идеи создания квантовых компьютеров и бурно развивающаяся в связи с этим области науки квантовой информатики породили новое направление, основной задачей которого является распределение ключа между легальными пользователями, и которое получило название квантовая криптография.

При использовании квантово-криптографических методов генерация ключа может происходить непосредственно в процессе передачи, происходящей по абсолютно открытому каналу. Носителями в данном случае являются элементарные частицы (фотоны), тот или иной физический параметр которых определяет полезную информацию, а надежность самих методов, соответственно, держится на нерушимости базовых законов квантовой механики.

Большинство существующих квантово-криптографических протоколов, таких как BB84, BB92 и ЭПР, используют в качестве параметра тип поляризации фотонов. При экспериментальной реализации протокола, основанного на кодировании по поляризации и осуществляющего обмен данными между пользователями А и Б, исследуется влияние третьего пользователя В. Одним из базовых принципов является принцип неопределенности Гeйзенберга, а также теорема о невозможности клонирования неизвестного квантового состояния, представляющего собой суперпозицию базисных состояний, согласно которым взаимодействие макросистемы (измерителя) с микросистемой приведет к разрушению этого состояния. При теоретическом рассмотрении этого процесса, когда передача осуществляется при помощи одиночных фотонов, пользователь В не может отвести часть сигнала, так как нельзя поделить электромагнитный квант на части. В реальных же условиях это вызовет сильное затухание сигнала (либо вообще его отсутствие), что поставит под сомнение корректность приема у пользователя Б. При непосредственном вмешательстве в процесс обмена сильно возрастает уровень ошибок, что делает любой протокол крайне неэффективным. Проанализировать присутствие третьего пользователя В можно, предполагая, что передавался фотон с вертикальным типом поляризации (рис. 1), суперпозиционное состояние которого , где α₁, β₁ - амплитуды вероятностей - коэффициенты, квадрат которых определяет вероятность присутствие того или иного типа поляризации в общем суперпозиционном состоянии.

На рис. 1а пользователи Б и В используют одинаковые измерители, ориентированные так, что их применение позволяет не только извлечь информацию о типе поляризации, но и правильно определить состояние поляризации.

При использовании также одинаково ориентированных анализаторов (рис.1б) видно, что пользователь В определит лишь часть суперпозиционного состояния, причем состояние фотона на выходе его анализатора будет правильно принято пользователем Б и результат их измерений может будет одинаков. Однако он будет неправильным и в том, и в другом случае относительно пользователя А и открытые переговоры между отправителем А и получателем Б, предусмотренные квантово-криптографическими протоколами, позволят обнаружить и скорректировать ошибку.

Применение же различных анализаторов на рис. 1в обусловливает правильность определения поляризационного состояния пользователем В, а при детектировании информации пользователем Б произойдет ошибка. При коррекции неправильной интерпретации бита информации пользователями А и Б результат измерения все равно будет отброшен.

Интерес представляет последний случай, изображенный на рис. 1г. Неправильная ориентация измерителя пользователя В вносит ошибку в процесс передачи, хотя при отсутствии пользователя В результат измерения пользователя Б был бы правильным.

В работе обосновывается возможность измерения неизвестного поляризационного состояния путем измерения его известного типа поляризации. Данный метод основан на эффекте вынужденного испускания активного вещества, при котором на выходе будет несколько фотонов с одинаковой поляризацией, а вернее с одинаковым типом поляризации. Эффект вынужденного испускания позволяет получить "копии" фотона, проходящего через активную среду, а измерения, производимые над полученной группой фотонов пользователем В, не повлияют на сеанс связи пользователей А и Б.

Применение данного метода не противоречит теореме о невозможности клонирования неизвестного квантового состояния, каким является суперпозиционное состояние поляризации фотона. Метод предполагает копирование только типа поляризации, а измерение суперпозиционного состояния, в конечном итоге, однозначно определяется используемым измерителем. Следует также отметить, что при определенных условиях пользователи А, Б, В будут обладать одной и той же конфиденциальной информацией.

Рис. 1. Непосредственное вмешательство пользователя В в сеанс связи

«РАЗ, ДВА, ТРИ, ЧЕТЫРЕ – МЕНЯ ГРАМОТЕ УЧИЛИ…», ИЛИ ТРАДИЦИОННЫЕ ПРИНЦИПЫ СОЦИАЛИЗАЦИИ ДЛЯ СОВРЕМЕННЫХ ДЕТЕЙ

Статья в формате PDF 109 KB...

21 07 2026 12:41:59

2-АМИНОЗАМЕЩЕННЫЕ ПИРИМИДИН-4(3Н)-ОНЫ И 1,2,4-ТРИАЗИН-5(4Н)-ОНЫ КАК ПОТЕНЦИАЛЬНЫЕ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ

Статья в формате PDF 104 KB...

20 07 2026 12:35:23

АНАЛИЗ ПСИХО-НЕВРОЛОГИЧЕСКИХ НАРУШЕНИЙ У БОЛЬНЫХ ЦИРРОЗОМ ПЕЧЕНИ И ПОДХОДЫ К ЛЕЧЕНИЮ

Статья в формате PDF 97 KB...

19 07 2026 15:42:55

НАУЧНОЕ ОБОСНОВАНИЕ ОБЪЕМА ЛАБОРАТОРНЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ДЛЯ ОЦЕНКИ СОСТОЯНИЯ ЗДОРОВЬЯ ДЕТЕЙ ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ ХЛОРОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ, ПОСТУПАЮЩИХ В ОРГАНИЗМ С ПИТЬЕВОЙ ВОДОЙ

Статья в формате PDF 263 KB...

18 07 2026 6:15:40

ПРОЯВЛЕНИЕ АТМОСФЕРНЫХ ГРАВИТАЦИОННЫХ ВОЛН В ВЫСОКОШИРОТНОЙ ИОНОСФЕРЕ ВО ВРЕМЯ СОЛНЕЧНЫХ ЗАТМЕНИЙ

Статья в формате PDF 203 KB...

17 07 2026 4:44:13

Опиоидные пептиды как модуляторы гумopaльного иммунного ответа при экспериментальной ожоговой травме

Статья в формате PDF 115 KB...

16 07 2026 10:18:33

Влияние нового витаминного комплекса «Селмевит» на липопероксидацию и гемостаз у женщин, получавших opaльный кoнтpaцептив Антеовин

Статья в формате PDF 103 KB...

15 07 2026 16:33:43

СОХРАНЕНИЕ И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ГЕНОФОНДА ЯКОВ ТЫВЫ

Статья в формате PDF 120 KB...

14 07 2026 11:17:30

ПОЗИТИВНЫЙ ОПЫТ НЕГАТИВНЫХ СОБЫТИЙ В ПОЗНАВАТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЕ ПРОФЕССОРА И.С.МУСТАФИНА

Рассмотрены основные составляющие познавательной системы профессора И.С.Мустафина, которая включает позитивное использование опыта негативных событий, а также применение оригинальных задач-рассказов и поэтического творчества для развития творческих и естественнонаучных способностей. ...

13 07 2026 9:54:57

Концентрация лактоферрина и содержание основных популяций лимфоцитов в сыворотке крови женщин с острым аднекситом

Статья в формате PDF 105 KB...

12 07 2026 21:21:28

РОЛЬ СТРУКТУРНЫХ И ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ БИОЛОГИЧЕСКИХ МЕМБРАН У БОЛЬНЫХ И РЕКОНВАЛЕСЦЕНТОВ ОСТРЫМ ГЕПАТИТОМ В

Статья в формате PDF 113 KB...

11 07 2026 10:11:28

БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ВОСТОЧНОЙ ПЛОДОЖОРКИ И ЭФФЕКТИВНОСТЬ ХИМИЧЕСКОГО МЕТОДА БОРЬБЫ С НЕЙ В УСЛОВИЯХ ЮЖНОГО ДАГЕСТАНА

Статья в формате PDF 111 KB...

10 07 2026 14:27:36

СТРУКТУРА МЕЖМЫШЕЧНОГО НЕРВНОГО СПЛЕТЕНИЯ В ТОНКОМ ОТДЕЛЕ КИШЕЧНИКА ОВЕЦ

Статья в формате PDF 134 KB...

09 07 2026 15:23:55

ОСНОВНЫЕ РЕЖИМЫ РЕЗАНИЯ И ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА ШАГА ЛЕНТОЧНЫХ ПИЛ ПРИ ОБРАБОТКЕ МАТЕРИАЛА НА ЛЕНТОЧНОПИЛЬНЫХ СТАНКАХ

Статья в формате PDF 142 KB...

08 07 2026 0:11:19

ОЦЕНКА КАЧЕСТВА ПОВЕРХНОСТНЫХ И ПОДЗЕМНЫХ ВОД ЮГА ТЮМЕНСКОЙ ОБЛАСТИ

Статья в формате PDF 119 KB...

07 07 2026 0:22:52

СПОСОБ ЛЕЧЕНИЯ ДЕСТРУКТИВНОГО ТУБЕРКУЛЕЗА ЛЕГКИХ, ОСЛОЖНЕННОГО ЛОКАЛЬНЫМ ПНЕВМОФИБРОЗОМ

Статья в формате PDF 125 KB...

06 07 2026 21:43:33

ПРОБЛЕМЫ ПРАВОВОЙ КВАЛИФИКАЦИИ ДОГОВОРА БАНКОВСКОГО ВКЛАДА В ГРАЖДАНСКОМ ПРАВЕ РОССИИ

Статья в формате PDF 171 KB...

05 07 2026 18:38:44

КОРРЕКЦИЯ ЛИМФАТИЧЕСКОГО ДРЕНАЖА КОЖИ В УСЛОВИЯХ ТЕРМИЧЕСКОГО ОЖОГА И СОСТОЯНИЕ ГОМЕОСТАЗА ОРГАНИЗМА

Статья в формате PDF 111 KB...

04 07 2026 1:34:32

ГОСУДАРСТВЕННОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ СЕКТОРА ИНТЕРНЕТ В КНР КАК ФАКТОР СОХРАНЕНИЯ КУЛЬТУРНОЙ ИДЕНТИЧНОСТИ

Статья в формате PDF 275 KB...

03 07 2026 12:12:35

Параллельный алгоритм Соллина поиска остовного дерева

Статья в формате PDF 160 KB...

02 07 2026 3:20:21

Лечение подкожных разрывов сухожилий разгибателей кисти в амбулаторных условиях

Статья в формате PDF 121 KB...

01 07 2026 7:30:25

ЦИТОКИНОВАЯ СИСТЕМА ЗАЩИТЫ ПОКРОВНЫХ ТКАНЕЙ

Статья в формате PDF 163 KB...

30 06 2026 9:26:38

МИКРОЭЛЕМЕНТОЗЫ: МОНИТОРИНГ, АНАЛИЗ И НАПРАВЛЕНИЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Статья в формате PDF 130 KB...

29 06 2026 8:38:44

ОСОБЕННОСТИ РЕГЕНЕРАТОРНЫХ ПРОЦЕССОВ КОЖИ ПРИ ТЕРМИЧЕСКИХ ОЖОГАХ

Регенеративная медицина использует различный клеточный материал для замещения клеток поврежденных тканей при различных поражениях, в том числе ожогах. В статье приведены разные технологии лечения, с использованием пуповинной крови и синтомициновой эмульсии. Термический ожог - чаще встречающееся и серьезное воздействие на покровную систему. Исходя из актуальности проблемы, разработали экспериментальную модель нанесения ожогов и накожной аппликации биологически активных веществ. ...