Eurasian-Scale Experimental Satellite-based Quantum Key Distribution with Detector Efficiency Mismatch Analysis

Optics Express. 2024. Vol. 32. No. 7. P. 11964–11978.

Khmelev A., Duplinsky A, Bakhshaliev R, Ivchenko E., Pismeniuk L., Mayboroda V., Nesterov I., Chernov A., Trushechkin A., Kiktenko E., Kurochkin V., Fedorov A.

Спутник Мо-Цзы — это новаторская инициатива по демонстрации квантовой телепортации, распределения запутанности, квантового распределения ключей (QKD) и экспериментов по квантово-защищенной связи в глобальном масштабе. В данной работе мы сообщаем о результатах проектирования наземной станции с апертурой 600 мм, которая позволила установить квантово-защищенную связь между наземными станциями Звенигород и Наньшань с помощью спутника Мициус. В результате сеанса квантовой связи был получен общий просеянный ключ размером 2,5 Мбит и общая окончательная длина ключа 310 Кбит. Мы представляем расширение анализа безопасности реализации спутникового протокола состояния ложного состояния QKD с учетом эффекта несоответствия эффективности обнаружения для четырех детекторов. Мы также моделируем протокол QKD для прохождения спутника и тем самым подтверждаем нашу полуэмпирическую модель для реалистичного приемника, которая хорошо согласуется с экспериментальными данными. Наши результаты открывают путь к соображениям о реальном несовершенстве систем КРК, которые важны с точки зрения их практической безопасности.

Ключевые слова: квантовая криптография, Quantum key distribution, квантовое распределение ключей, quantum cryptography, Satellite laser communication, спутниковая лазерная связь