Продукция ⟩ Оптические системы и ПО ⟩ Демонстрационные наборы ⟩ Квантовое распределение ключей
Лабораторный комплект "Квантовое распределение ключей"
- Сборка и юстировка экспериментального стенда
- Запись и чтение голографических изображений небольших статических объектов
- Эксперимент
- Эксперимент
- Эксперимент
- Эксперимент
лабораторный комплект
Квантовое распределение ключей
Квантовое распределение ключей (КРК) — технология квантовых коммуникаций и криптографии, обеспечивающая надежную защиту информации за счёт использования фундаментальных принципов квантовой физики. На сегодняшний день квантовое распределение ключей демонстрирует большой потенциал для применения в областях, где требуется высокий уровень защиты данных, например, в финансовом секторе и военных коммуникациях.
Основное преимущество данной технологии — способность передавать информацию о ключах безопасности таким образом, чтобы их незаметный перехват или подделка были фундаментально невозможны. Однако для безопасной работы систем КРК критически важными являются качество оптоэлектронных компонентов и их параметры.
Протокол BB84
Первый протокол квантовой криптографии был описан в 1984 году в результате совместной работы Чарльза Беннета и Жиля Брассара. Названный в честь создателей протокол BB84 лёг в основу целого семейства методов КРК. Современные модификации BB84 лишены критических уязвимостей оригинального протокола, однако сохраняют принципы и ключевые особенности его работы.
Принцип работы стенда
Лабораторный стенд для демонстрации принципов работы квантового распределения ключей по протоколу BB84 с поляризационным кодированием состоит из трёх основных модулей. Модули передатчика и приёмника, традиционно называющиеся Алисой и Бобом, предназначены для демонстрации основ протокола BB84 и принципов передачи информации с квантовыми состояниями.
Модуль Алисы оснащён лазерным полупроводниковым непрерывным лазерным модулем с длиной волны 650 нм и мощностью 10 мВт, абсорбционным фильтром и полуволновой пластинкой в поворотной оправе. Модуль Боба оснащён двумя кремниевыми фотодетекторами, поляризационным светоделительным кубиком и полуволновой пластинкой в поворотной оправе. В совокупности такой набор оборудования позволяет модулю Алисы демонстрировать приготовление заданного квантового состояния поляризации (кубита), а модулю Боба — регистрировать свет в выбранном базисе поляризаций. Третий модуль — модуль злоумышленника, или Евы, предназначен для атак на систему КРК. Оснащение модуля Евы сочетает в себе функции модулей Алисы и Боба.
Модуль Алисы оснащён лазерным полупроводниковым непрерывным лазерным модулем с длиной волны 650 нм и мощностью 10 мВт, абсорбционным фильтром и полуволновой пластинкой в поворотной оправе. Модуль Боба оснащён двумя кремниевыми фотодетекторами, поляризационным светоделительным кубиком и полуволновой пластинкой в поворотной оправе. В совокупности такой набор оборудования позволяет модулю Алисы демонстрировать приготовление заданного квантового состояния поляризации (кубита), а модулю Боба — регистрировать свет в выбранном базисе поляризаций. Третий модуль — модуль злоумышленника, или Евы, предназначен для атак на систему КРК. Оснащение модуля Евы сочетает в себе функции модулей Алисы и Боба.
Комплектация лабораторного комплекта "Квантовое распределение ключей"
Оптомеханика и оптика JCOPTIX
TB-2020 – Макетная плита
- Размер: 200 мм × 200 мм × 12,7 мм
- Монтажные отверстия: М6
1 шт
TB-2025 – Макетная плита
- Размер: 250 мм × 200 мм × 12,7 мм
- Монтажные отверстия: М6
1 шт
TB-3045 – Макетная плита
- Размер: 450 мм × 300 мм × 12,7 мм
- Монтажные отверстия: М6
1 шт
TBAV-38 – Виброизоляционное резиновое основание
- Размер: Ø38 мм × 25,4 мм
- Монтажные отверстия: М6
3 шт
MBB-05D – Крепление для кронштейна
- Размер: 75 мм × 25 мм × 10 мм
- Монтажные отверстия: М6
8 шт
MBH-50C – Поворотный держатель стоек Ø12,7 мм
- Длина: 50 мм
- Вращение на 360°
2 шт
DMR-1D-Alice – Поворотное крепление
- Специальная шкала для квантового распределения ключей
- Центральное резьбовое отверстие SM1
2 шт
DMR-1D-Bob – Поворотное крепление
- Специальная шкала для квантового распределения ключей
- Центральное резьбовое отверстие SM1
2 шт
MMP-1LR – Крепление для держателя призмы
- Регулируемый угол: ±4°, точность: 0,38°/оборот
- Высота призмы: до 26 мм
2 шт
MMA-CA1 – Прижимной рычаг
- Резьба установочной стойки: М4
- Длина прижима: 17.5 мм, максимальная высота: 26 мм
2 шт
MMA-EP1 – Стойка для прижимного рычага
- Резьба установочной стойки: М4
- Максимальная высота: 33 мм
2 шт
MMM-1 – Двухосевое кинематическое крепление
- Для установки оптики Ø25,4 мм
- Фиксация оптики винтами
2 шт
FAD-16 – Адаптер для коллиматора
- Внутренний диаметр: 16 мм, внешний диаметр: 25,4 мм
- Длина: 12,2 мм
2 шт
MMF-1A – Крепление с внутренней резьбой SM
- Установка оптики Ø25,4 мм толщиной до 7.2 мм
- Монтажное отверстие: М4
2 шт
PBS20-1 – Светоделительный кубик 420-680 нм
- Коэффициент экстинкции: >1000:1
- Размер: 20,0 мм × 20,0 мм × 20,0 мм
2 шт
TWP20H-633P – Полимерная полуволновая пластина
- Внешний диаметр: 25,4 мм, апертура: 20 мм
- Рабочая длина волны: 633 нм, задержка: λ/2
4 шт
OFA1-10 – Абсорбционный фильтр Ø25,4 мм
- Диапазон длин волн: 400-650 нм
- Оптическая плотность: 1
2 шт
Дополнительные компоненты
Лазерный модуль
- Мощность излучения: до 5 мВт
- Длина волны: 650 нм
- Разъём питания: mini-jack (3.5 мм)
2 шт
Приёмный модуль
- Материал фотодиода: кремний
- Световая индикация приёма сигнала
- Разъём питания: mini-jack (3.5 мм)
4 шт
Блок управления
- 3 программируемых порта для подключения излучателя и приемников
- Ручное управление излучением по нажатию кнопки
3 шт
Лабораторный комплект "Квантовое распределение ключей"
изучение принципов работы протокола BB84 и последствий основных атак на квантово-защищённую линию
изучение принципов работы протокола BB84 и последствий основных атак на квантово-защищённую линию
Схема экспериментальной установки
Возможные эксперименты
- Сборка и юстировка оптического тракта (квантового канала) системы КРК
- Распределение криптографических ключей по протоколу BB84 с поляризационным кодированием
- Внедрение перехватывающего модуля в квантовый канал
