فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

یک مشکل همیشگی در پیاده­سازی تجربی سامانه­های توزیع کلید کوانتومی (QKD)، تولید تک فوتون ­است. روند متداولی که برای تولید تک فوتون‌ها به کار می‌رود، استفاده از پالس‌های لیزری تضعیف شده است. در این صورت، شمار فوتون­ها از یک توزیع پواسونی پیروی می‌کند. این‌گونه پالس‌ها در برابر حمله‌ شناخته شده تقسیم تعداد فوتون (PNS) به‌شدت آسیب­پذیر هستند. پروتکل حالت­های فریب به‌عنوان یک سلاح مهم و مؤثر برای مقابله با حمله­ PNS پیشنهاد شده است. استفاده از حالت‌های کوانتومی چندبعدی یک راه‌حل دیگر برای بهبود عملکرد سامانه­های ارتباط کوانتومی در حضور قطعات غیر ایده‌آل است. در حالت کلی فرایندهای مربوط به تولید، کنترل، انتقال و آشکارسازی حالت‌های کوانتومی چندبعدی پیچیده­ و پرهزینه است. پروتکل PoP  یک پروتکل QKD چندبعدی بر مبنای قطبش و فاز تک فوتون‌ها است که برخلاف اغلب پروتکل­های چندبعدی موجود، یک پروتکل ساده است و در آن از قطعات شناخته شده­ متداول (ازجمله چشمه­های نوری و کانال­های کوانتومی مرسوم) استفاده می‌شود.  ترکیب پروتکل‌های حالت­ فریب و PoP  می­تواند یک راهکار ساده و کارآمد برای کاهش محدودیت­های ناشی از قطعات ناکامل و غیر ایده‌آل در سامانه‌های ارتباط کوانتومی باشد و پارامترهای اصلی در سنجش عملکرد سامانه‌های توزیع کلید کوانتومی (نرخ تولید کلید امن و مسافت انتقال امن) را به میزان قابل‌توجهی بهبود ببخشد. در این مقاله، نسخه حالت فریب پروتکل PoP معرفی شده است. همچنین جزئیات مربوط به شماتیک پیاده‌سازی، نحوه اجرا و روش استخراج کلید امن این پروتکل تشریح شده است.