اثر نويز گرمايي بر روي پروتكل توزيع كليد كوانتومي همدوس يك طرفه

The effect of thermal noise on one way coherent quantum key distribution protocol

توزيع كليد كوانتومي يكي از مطمين‌ترين راه‌ها براي ارتباطات كوانتومي امن بدون شرط است. پروتكل همدوس يك طرفه نه تنها به خاطر استفاده از كمترين تعداد ادوات بلكه به دليل به كارگيري ادوات مورد استفاده در مخابرات كلاسيك يك پروتكل توزيع كليد كوانتومي مشهور است. به دليل پس پراكندگي ريلي در فيبر نوري به عنوان كانال انتقال، نويز حرارتي به حالات كوانتومي رد و بدل شده اعمال مي‌شود. در اين مقاله مدل كانال نويزدار حرارتي براي پروتكل COW را ارايه مي‌دهيم. سپس نرخ بيت خطاي كوانتومي ناشي از نويز حرارتي را در طول‌هاي مختلف فيبر محاسبه مي‌كنيم. نشان مي‌دهيم كه استفاده چندگانه از كانال براي ارتباطات كلاسيك و كوانتومي منجر به تغييرات قابل ملاحظه در نرخ خطاي بيت كوانتومي مي‌شود.

Quantum key distribution (QKD) is one of the reliable ways for an unconditional secure quantum communication. The Coherent One Way (COW) is a well-known QKD protocol not only due to usage of minimum number of devices but also for employing the same devises that are used in classical communications. Due to the Reighley backscattering in Optical fibers as transmitting channels, a thermal noise is introduced to flying quantum states. In this article we propose the thermal noisy channel model for the COW protocol. Then we calculate quantum bit error rate (QBER) arisen by the thermal noise in different fiber lengths. We show multiple usage of the channel for both classical and quantum communications leads to significant change in QBER.