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.

Комплектация лабораторного комплекта "Квантовое распределение ключей"

JC-EDU-QKD – Лабораторный комплект "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
TBH-150 – Макетная ручка
  • Нагрузка: 50 кг
  • Монтажные отверстия: М6
1 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
MBH-50A – Держатель стоек Ø12,7 мм
  • Отверстие М6 снизу
  • Длина: 50 мм
8 шт
MBP05-50 – Стойка Ø12,7 мм
  • Длина: 50 мм
  • Установочный винт: M4 × 12
10 шт
DMR-1D – Поворотное крепление
  • Точность дифференциальной шкалы 5′
  • Центральное резьбовое отверстие SM1
4 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

Схема экспериментальной установки

Возможные эксперименты

  1. Сборка и юстировка оптического тракта (квантового канала) системы КРК
  2. Распределение криптографических ключей по протоколу BB84 с поляризационным кодированием
  3. Внедрение перехватывающего модуля в квантовый канал