Экспериментальный стенд по квантовой криптографии (настольное/стационарное исполнение)
Экспериментальный стенд по квантовой криптографии представляет собой
базовую учебно‑научную систему, реализующую распределение квантовых
ключей на основе протокола BB84 (возможна настройка под протоколы B92 и
SARG04). Система полностью обеспечивает аппаратно‑программную среду
для подготовки, передачи и детектирования квантовых состояний, реализации
протоколов квантовой криптографии, генерации и хранения ключевой
информации, а также предоставляет интерфейс шифрования/дешифрования
для демонстрации практических приложений квантовой криптографии.
Стенд предназначен для учебной и научно‑исследовательской деятельности, связанной с распределением квантовых ключей. Аппаратная часть включает внутреннюю оптическую разводку на оптическом волокне, конструктивно выполненную с целью повышения стабильности и упрощения конфигурации, что облегчает организацию экспериментов при многоузловой коммутации. Программная часть реализована в виде прикладного программного обеспечения персонального компьютера, выполняющего постобработку исходных ключевых данных. Исходные данные ключей получают через сетевой интерфейс и интерфейс USB; система сохраняет исходные и промежуточные данные для последующего офлайн‑анализа.
Для разработчиков предусмотрен детально описанный прикладной программный интерфейс, позволяющий реализовывать и тестировать новые алгоритмы постобработки ключей. Программное обеспечение также содержит демонстрационные функции шифрования и дешифрования графических изображений, показывающих практическое применение распределения квантовых ключей.
Ключевые особенности
- Ориентация на учебный процесс и научно‑исследовательские работы
- Распределение квантовых ключей
- Наличие модулей управления/уплотнения каналов и расширенных плат (MPC/EPC) — опционально
- Удобство проведения лабораторных экспериментов
- Программная реализация алгоритмов постобработки с возможностью расширения
- Упрощённая внутренняя оптическая разводка, повышающая стабильность системы и упрощающая построение многоузловых сетей
Области применения
- Обучение по дисциплинам, связанным с квантовой криптографией
- Выполнение лабораторных работ и практических занятий по распределению квантовых ключей
- Исследования и разработка алгоритмов постобработки квантовых ключей
- Тестирование и отработка оптических волоконных компонентов и устройств
- Демонстрация и отработка прикладных криптографических приложений, использующих квантовые ключи
- Подготовка и отбор участников соревнований профессионального мастерства в компетенциях квантовых технологий
Дополнительно
- Наличие документации и средств для загрузки программных модулей и данных для офлайн‑анализа
- Демонстрационные сценарии шифрования/дешифрования для наглядной отработки практических задач