شبیه‌سازی سامانه توزیع کلید کوانتومی مبتنی بر فیبر نوری

امروزه رمزنگاری کوانتومی به طور گسترده مورد توجه قرار گرفته است، زیرا برخلاف نمونه‌ی کلاسیکی آن، می‌تواند با به کارگیری قوانین فیزیکی بدون آنکه نیازی به محاسبات ریاضی پیچیده داشته باشد، امنیت یک ارتباط را تامین کند. توزیع کلید کوانتومی یکی از مهم‌ترین بخش‌ها در رمزنگاری کوانتومی است که در آن دو شخص دور از هم می‌توانند یک کلید رمز را بین خود به اشتراک بگذارند. در این مقاله، یک سامانه توزیع کلید کوانتومی با استفاده از پروتکل 84bb مدل‌سازی شده‌است و از آن‌جایی‌که آشکارسازهای تک‌فوتونی در سمت گیرنده نقش به‌سزایی دارند، تاثیر دو پارامتر نرخ شمارش تاریک و بازده آشکارساز، روی نرخ خطای بیت کوانتومی و نرخ کلید امن، بررسی شده‌است. نتایج نشان می‌دهد بازده آشکارساز، روی نرخ کلید امن و سرعت انتقال اطلاعات اثر می‌گذارد و نرخ شمارش تاریک، روی نرخ خطای بیت کوانتومی و  بیشینه برد تاثیرگذار است.

simulation of fiber based bb84 quantum key distribution system

today, quantum cryptography is widely considered because, unlike its classical counterpart, it can secure a communication by applying physical laws without the need for complex mathematical calculations. quantum key distribution is one of the most important parts of quantum cryptography, where two people far away from each other can share a cryptographic key. in this paper, a bb84 quantum key distribution system is modeled, and since single-photon detectors play a significant role at the receiver side, the effect of two parameters, dark count rate and detector efficiency, on quantum bit error rate and secure key rate is investigated. the results show that the detector efficiency affects the secure key rate and data transmission speed, and the dark count rate affects the quantum bit error rate and maximum range.