Обзор технологии квантового распределения ключей на непрерывных переменных в свободном пространстве
Автор: Д.А. Каргина, Р.К. Гончаров, М.В. Дашков
Журнал: Компьютерная оптика @computer-optics
Рубрика: Дифракционная оптика, оптические технологии
Статья в выпуске: 1 т.50, 2026 года.
Бесплатный доступ
Квантовое распределение ключей в свободном пространстве открывает новые возможности для разработки систем квантовых коммуникаций, облегчая процесс развертывания квантовых сетей в физически труднодоступных зонах и на широких ландшафтах без использования оптического волокна. Этот подход позволяет преодолевать ограничения, связанные с прокладкой кабелей, и обеспечивает более гибкую инфраструктуру для передачи квантовой информации. Вместе с применением протоколов на непрерывных переменных возможно организовать безопасную передачу информации с помощью оптимальных масштабируемых систем связи, несмотря на пагубное воздействие окружающей среды. В данной работе обсуждаются основные достижения и технические аспекты реализации квантового распределения ключей на непрерывных переменных в атмосферном канале с рассмотрением основных воздействий атмосферы, таких как турбулентность, рассеяние и блуждание луча. Представлено текущее состояние конструируемых квантовое распределение ключей на непрерывных переменных в открытом пространстве и их практические реализации, включая успешные экспериментальные проекты и прототипы. Обсуждаются перспективы дальнейшего развития технологий, включая интеграцию с существующими телекоммуникационными сетями и потенциальные области применения.
Квантовое распределение ключей, атмосферные квантовые каналы, турбулентность, непрерывные переменные
Короткий адрес: https://sciup.org/140314071
IDR: 140314071 | DOI: 10.18287/COJ1684
Overview of free-space continuous-variable quantum key distribution technology
Free-space quantum key distribution opens up new possibilities for the development of quantum communication systems, facilitating the deployment of quantum networks in physically hard-to-reach areas and across wide landscapes without the use of optical fibers. This approach overcomes restrictions associated with cable laying and provides a more flexible infrastructure for quantum information transmission. Together with the use of continuous-variable protocols, it becomes possible to organize secure information transfer using optimal scalable communication systems despite deleterious environmental influences. This paper reviews key achievements and technical aspects of implementing continuous-variable quantum key distribution in atmospheric channels, considering the main atmospheric effects such as turbulence, scattering, and beam wandering. We present the current state of continuous-variable quantum key distribution systems in free space and their practical implementations, including successful experimental projects and prototypes. Prospects for further development, including integration with existing telecommunications networks and potential application areas, are discussed.
