Каково максимальное расстояние для квантового распределения ключей по протоколу bb84, которое позволяет
Инструкция: Протокол BB84 использован для квантового распределения секретных ключей между отправителем (Алисой) и получателем (Бобом) при наличии потенциального прослушивающего (Евы). Расстояние, на котором можно распределить ключи с определенной скоростью, зависит от нескольких факторов.
1. Частота лазерных импульсов: В данном случае, частота составляет 1 ГГц или 10^9 Гц.
2. Количество фотонов в каждом импульсе: Каждый импульс содержит 0.1 фотона.
3. Потери в канале: Потери в канале распределения ключей, обусловленные факторами, такими как затухание и дисперсия, составляют 0.3 дБ/км.
4. Эффективность детекторов: Детекторы, используемые для измерения фотонов, имеют эффективность 10%.
5. Пренебрежение темновым счетом и атаками Евы: В данной задаче предполагается, что темновой счёт детекторов и атаки Евы не учитываются.
Для вычисления максимального расстояния воспользуемся формулой BB84:
D = (N * R) / (2 * L * η)
где:
D — расстояние для распределения ключей
N — количество переданных фотонов в единицу времени
R — скорость передачи фотонов
L — потери в канале
η — эффективность детекторов
Подставляя значения из условия задачи, получим:
D = (0.1 * 5) / (2 * 0.3 * 0.1)
D = 1.67 км
Совет: Для лучшего понимания протокола BB84 рекомендуется осознать каждый шаг процесса и изучить математическую основу квантовой криптографии. Рекомендуется также ознакомиться с примерами реализации протокола и принципами его работы.
Практика: Каково будет максимальное расстояние для распределения ключей, если эффективность детекторов изменится на 20%? (Параметры задачи остаются прежними: частота лазерных импульсов 1 ГГц, количество фотонов в каждом импульсе 0.1 фотона, потери в канале 0.3 дБ/км).