Условие:
Чтобы шифровать на лету голос человека методом одноразовых блокнотов, нужен ключ, генерируемый со скоростью 5 кбит/с. Пусть лазерные импульсы, следующие с частотой 1 Гц, содержат 0,1 фотон на импульс; потери в канале 0,3 дБ/км; эффективность детекторов – 10%. Найдите максимальное расстояние (в км) квантового распределения ключа по протоколу B84 для шифрования голоса. Пренебрегите темновым счетом детекторов и возможными атаками Евы с разделением числа фотонов.
Решение:
Будем решать задачу пошагово. Обозначим входные данные и предположения. Исходные данные: 1. Для использования метода одноразовых блокнотов при шифровании голоса нужен ключ со скоростью 5 кбит/с. 2. Лазер генерирует импульсы с высокой частотой. (Заметим, что в условии написано «1 Гц», но чтобы получить скорость ключа в килобит/с, частота должна быть очень высокой – например, порядка Гигагерц. Мы будем исходить из ситуации, когда в отсутствие потерь скорость ключа при нулевом расстоянии значительно превышает 5 кбит/с, а дальнейшее уменьшение ключевой скорости за счёт потерь позволяет найти макс...