پديد آورنده :
زارعي، زهرا
عنوان :
توزيع كليد كوانتومي ميدان دوقلو بر اساس پروتكل تغيير فاز تفاضلي
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
ده، 99ص. : مصور، جدول، نمودار
توصيفگر ها :
توزيع كليد كوانتومي , پروتكل ميدان دوقلو , پروتكل تغيير فاز تصادفي , نرخ كليد امن
تاريخ ورود اطلاعات :
1402/06/12
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1402/06/13
چكيده فارسي :
توزيع كليد كوانتومي (QKD)، توزيع بيت‌هاي محرمانه اطلاعات براساس قوانين اساسي فيزيك كوانتومي ميان دو كاربر دور از هم است. هدف نهايي آن، فراهم كردن يك ارتباط امن نظري- اطلاعاتي بدون توجه به قدرت محاسباتي نامحدود يك شنودگر بالقوه است. براي يك پروتكل QKD مبتني بر فيبر نوري، نرخ كليد امن به صورت نمايي با فاصله ميان فرستنده تا گيرنده كاهش پيدا مي‌كند و در نهايت نيز نمي‌تواند از كران PLOB فراتر برود. اين كران بيان مي‌كند بدون استفاده از تكراركنندههاي كوانتومي در يك پروتكل توزيع كليد كوانتومي، نرخ كليد امن در فواصل طولاني، به صورت خطي با ضريب گذردهي كانال كوانتومي متناسب است. پروتكل توزيع كليد كوانتومي ميدان دوقلو (TF-QKD) با جايگزين كردن يك كاربر غير قابل اعتماد به جاي تكراركنندههاي كوانتومي، موجب افزايش مسافت قابل به‌كارگيري در پروتكل و بهبود نرخ كليد امن مي‌شود. دستاورد مهم اين پروتكل، عبور از كران PLOB با نشان دادن تناسب نرخ كليد خود با جذر ضريب گذردهي كانال كوانتومي است. از سوي ديگر، يك پروتكل مهم كه از اختلاف فاز ميان دو حالت همدوس متوالي براي كدگذاري حالات استفاده مي‌كند، پروتكل تغيير فاز تفاضلي( DPS-QKD) است. گيرنده براي تشخيص اختلاف فاز ميان دو حالت ارسال شده، از تداخل سنج ماخ‌زندر بهره گرفته و به استخراج كليد مي‌پردازد. هدفي كه در طول اين پژوهش دنبال مي‌كنيم، توليد كليد امن با استفاده از پروتكل ميدان دوقلو بر پايه نحوه كدگذاري حالات در پروتكل تغيير فاز تفاضلي و بررسي ميزان امنيت و بهبود احتمالي نرخ كليد حاصل است.
چكيده انگليسي :
Quantum key distribution (QKD) securely shares bits of Key using quantum physics principles. It aims to enable secure communication even against the most powerful eavesdropper. In optical fiber-based QKD, the secret key rate decreases exponentially with the distance between the parties. The PLOB bound states that the maximum secure key rate in a QKD protocol without quantum repeaters is linearly proportional to the quantum channel's transmittance. The Twin Field Quantum Key Distribution (TF-QKD) protocol improves this by increasing usable distance and secret key rate by replacing the role of the quantum repeater with a third untrusted party. It surpasses the PLOB limit by demonstrating a secret key rate proportional to the square root of channel transmittance. Another notable protocol is the DPS-QKD, encoding states based on phase differences between two successive coherent states. The receiver utilizes a Mach-Zehnder interferometer to detect the phase difference and extract the key. Our objective is to generate a secure key using the TF-QKD protocol with DPS coding, assessing its security and potential key rate improvement.
استاد مشاور :
فاطمه طريقي تابش
استاد داور :
كيوان آقابابائي ساماني , مسلم زارعي
