Группа исследователей из компании QRate, Московского института электронной техники и Томского государственного университета разработала новый алгоритм, который повысит точность работы детекторов одиночных фотонов. Разработка пригодится для создания сетей с квантовым распределением ключей.
Квантовое распределение ключей теоретически — самый надежный способ защиты информации. Эта технология использует квантовые свойства для шифрования и безопасного обмена информацией по открытым каналам. Теоретически с помощью квантового распределения ключей можно достичь максимальной степени защиты, но на практике их работа зависит от качества детекторов одиночных фотонов.
Уязвимости этих устройств успешно использовались для взлома защищенного соединения. В работе, опубликованной в журнале IEEE Journal of Quantum Electronics, исследователи предложили новый способ измерения послеимпульсов. Это шумовой параметр, который существенно влияет на работу устройств.
Исследователи проанализировали шесть существующих подходов, используемых для определения послеимпульсов. Оказалось, что у всех из них есть важный недостаток: при увеличении количества фотонов в импульсе, поступающем в детектор, число шумов возрастает, а качество измерений падает. Ученые предложили альтернативную математическую модель и методику оценки вероятностей для послеимпульсов, которая устраняет эти недостатки.
Наш способ позволяет увеличить точность измерений шумовых параметров, что необходимо для дальнейшей борьбы с ошибками. Уверен, что открытие будет полезно как научному сообществу, так и индустриальным партнерам.
Антон Лосев, руководитель экспериментальной группы и отдела разработки детекторов одиночных фотонов QRate
