SSP-QKD-01 - система квантового распределения ключей
- Передатчик "Алиса" и приёмник "Боб" для свободной подготовки, отправления и считывания соответствующих состояний поляризации.
- Программное обеспечение для распределения ключей, проведения экспериментов по шифрованию и дешифровке, пост-обработке данных.
- Интуитивно понятный интерфейс управления.
Учебный набор «Система квантового распределения ключей» SSP-QKD-01 представляет собой комплект устройств, необходимых для реализации протокола BB84. Предоставляет пользователям возможность досконально разобраться в принципах работы протокола BB84 и использовать распределённые ключи для реального шифрования данных.
Система состоит из двух ключевых элементов – передатчика «Алиса» и приёмника «Боб». В их функционал входит свободная подготовка, отправление и считывание соответствующих состояний поляризации. Это позволяет пользователям углубить понимание различных компонентов волоконно-оптических систем связи.
При помощи программного обеспечения, поставляемого в комплекте, осуществляется распределение ключей, эксперименты по шифрованию и дешифровке данных; возможно производить разного вида пост-обработку данных: выравнивание базы, списание девиаций, повышение конфиденциальности. Система оснащена удобным для пользователя интерфейсом управления, позволяющим быстро приступать к работе как преподавателям, так и учащимся.
Ключевые особенности- Поляризационное кодирование.
- Возможность использования для преподавания и научных исследований.
- Реализация алгоритма BB84 и алгоритмов постобработки данных.
- Система разработана с учетом потенциальной потребности в адаптации под специфические нужды пользователей или интеграции в более сложные системы.
Управление системой разделено на два клиента - отдельно для «Алисы» и «Боба» соответственно. Запуск этих клиентов возможен как на одном ПК, так и на двух разных. Программное обеспечение оснащено интуитивно понятным интерфейсом и позволяет реализовывать следующие этапы квантового распределения ключей: поляризационная модуляция, обработка данных, распределение ключей в реальном времени, шифрование и дешифрование данных. На изображении ниже приведен пример дешифрования графического изображения по заранее сгенерированному ключу.
Принцип подключения системы
Передатчик и приемник подключаются друг к другу посредством одномодового оптического волокна. Для подключения персональных ПК к общей системе используются сетевые кабели. Передатчик и приемник также подключаются к сетевому коммутатору посредством сетевых кабелей, образуя локальную сеть. Её общая схема приведена выше.
Параметр | Значение | Ед. измерения | |
---|---|---|---|
Метод кодирования | поляризационное кодирование | - | |
Центральная длина волны источника света | 1550 | нм | |
Рабочая частота | 100 кГц | дБ | |
Эффективность обнаружения | 10 ~ 30, регулируемая | % | |
Коэффициент однобитовых ошибок | < 3 | % | |
Волоконно-оптический интерфейс | FC/PC | - | |
Электропитание | постоянный ток, 12 | В | |
Контроллер поляризации (диаметр кольца, 1550 нм) | 27 | мм | |
Объединитель поляризационных лучей |
1550 нм, 1х2 PORT1: одномодовый, PM, медленная ось выровнена по ключу, двухосный режим работы PORT2: медленная ось под 45° для выравнивания с PORT3, пигтейл 1 м, FC/PC |
- | |
Функционал программного обеспечения |
подсчет детекторов, отображение оптической мощности, отображение и управление состоянием, управление интерфейсом связи, управление и отображение функций, настройка основных параметров, хранение экспериментальных данных и другие функции |
- |
- Базовые эксперименты в области квантовой информатики.
- Современные физические эксперименты.
- Исследование алгоритмов постобработки квантовой криптографии.
- Популяризация квантовой информатики.