Исследование прироста затухания оптического тракта на производительность системы квантового распределения ключей
Автор: Дашков М.В., Богданова Е.И., Никулина Т.Г., Яблочкин К.А.
Журнал: Инфокоммуникационные технологии @ikt-psuti
Рубрика: Линии связи и волоконно-оптические технологии телекоммуникаций
Статья в выпуске: 4 (92) т.23, 2025 года.
Бесплатный доступ
В работе представлено исследование влияния вариации затухания оптического тракта волоконно-оптических линий связи на работу систем квантового распределения ключей. Приведен обзор протоколов квантового распределения ключей, рассмотрены ключевые параметры, определяющие качество системы квантового распределения ключей: скорость генерации секретного ключа и коэффициент квантовых ошибок. Представлен анализ основных факторов, влияющих на качество работы систем квантового распределения ключей на волоконно-оптических линиях связи: затухание, хроматическая дисперсия, поляризационные и нелинейные эффекты. В работе приведены результаты имитационного моделирования влияния прироста затухания на работу системы квантового распределения ключей, демонстрирующие характер вариаций коэффициента квантовых ошибок и скорости генерации секретного ключа. Сформулированы положения комплексного подхода к повышению производительности и стабильности параметров квантового распределения ключей при работе на действующих волоконно-оптических линиях связи.
Квантовое распределение ключей, волоконно-оптическая линия связи, коэффициент битовых ошибок, оптическое волокно, затухание, прирост затухания, нелинейные эффекты, хроматическая дисперсия, поляризационная модовая дисперсия
Короткий адрес: https://sciup.org/140314012
IDR: 140314012 | УДК: 681.7.068.2:621.391:621.315 | DOI: 10.18469/ikt.2025.23.4.05
Investigation of optical path attenuation increase and its impact on quantum key distribution system performance
The paper presents a study of the impact of optical path attenuation variation in fiber-optic communication lines on the operation of quantum key distribution systems. A review of quantum key distribution protocols is provided, and the key parameters determining the quality of a quantum key distribution system are considered: the secret key generation rate and the quantum bit error rate. An analysis of the main factors affecting the performance of quantum key distribution systems over fiberoptic lines is presented: attenuation, chromatic dispersion, polarization, and nonlinear effects. The paper presents the results of simulation modeling of the impact of attenuation increase on the operation of a quantum key distribution system, demonstrating the nature of variations in the quantum bit error rate and the secret key generation rate. The principles of a comprehensive approach to improvement of the performance and stability of quantum key distribution parameters when operating over existing fiber-optic lines are formulated.
