анізм проходження фотонів від джерел з А до детекторів APD у Б (без урахування фактом Використання модуляції). На рис. 4 а показані незбалансовані інтерферометрі Маха-Цендера, плечі якіх Різні: Нижні (Короткі) мают Довжину S A и S B , а Верхні (Довгі) - Довжину L A и L B . Це означатиме, что плечі мают різну годин затримки на Поширення Хвильового імпульсу. Фотон, Розглянуто як хвиля, розщеплюється на два однаково Промені дерло розгалуджувачем (50/50) в абонента. Нижній проходити шлях S A , а Верхній - L A до віхідного розгалуджувача, де Промені поєднуються, створюючі діпульс L A S В , что, пройшовші квантова ОВ-канал, доходити до вхідного розгалуджувача (50/50) інтерферометра Б. Потім ВІН вновь розщеплюється на два однаково Промені. Нижній проходити шлях S B , а Верхній - L B до віхідного розгалуджувача Боба, де смороду утворюють два діпульса: Нижній L A S В /S A S B и Верхній - L A L В /S A L В . Об'єднання їх показано на рис. 4 б. Воно виробляти (за умови ідентічності/налаштування обох інтерферометрів) до Формування Хвилі Із трьома пікамі: більшім центральним (S A L B + L A S В ) и двома бічнімі (L A L B и S A S B ).
для описування Дії модуляції в даній Системі згадаємо закони відбіття/заломлення:
В· фаза Променя, відбітого від границі розділу двох СЕРЕДОВИЩА (з ПОКАЗНИКИ заломлених n 1 и n 2 ), зрушується на ПЂ/2, ЯКЩО n 2 > n 1 и НЕ змінюється, ЯКЩО n 2 1 ;
В· фаза Променя, заломлених на границі розділу двох СЕРЕДОВИЩА (ЯКЩО промінь існує), що не змінюється.
На рис. 5 показано, что центральний пік у фотонному імпульсі містіть Інтервал когерентності (рис. 5 а), всередіні Якого одночасно Присутні хвільові образи двох різніх Шляхів: S A L B и L A S B , фази якіх, у загально випадка, зрушені відносно один одного на Деяк величину О”. Ці два Хвильового образи взаємодіють (інтерферують) при об'єднанні на віході інтерферометра в точці розгалуження в В (на рис. 6в показана границя розділу СЕРЕДОВИЩА у Цій точці). br/>В
Рисунок 5 - Механізм Вибори В«0В» та В«1В» за помощью APD и інтерферометра на боці Б.
Застосовуючі закони відбіття/заломлених и пріпускаючі, что нижчих цієї границі роздягнуло середовище больше щільне, одержимо, что відбіті Верхні ї заломивши нижня Хвилі виявляв у протівофазі ї знищують один одну (це назівають іноді деструктивними інтерференцією), что фіксується за помощью APD як "0" (тоб фотон НЕ фіксується), а відбіта нижня ї заломлюючись верхня Хвилі виявляв у фазі ї підсілюють один одну (це назівають іноді Конструктивною інтерференцією), что фіксується APD як "1" (тоб фотон НЕ фіксується).
Настроювання правільності спрацьовування APD здійснюються Шляхом підстроювання фазового Зсув О” від імпульсу до імпульсу, что і Виконує абонент А Шляхом установки потрібної Величини Зсув фази для зсувуючої схеми свого РМП† А для шкірного переданого імпульсу. p> Розглянемо таку схему кодування для протоколу BB84 Із чотірма станами. Абонент А кодує "0" і "1" для одного фотона в шкірному Із двох Випадкове обраних неортогональні базісів (позначімо їх як 0 и 1). Так вона может представіті Значення біта "0" фазовим Зсув 0 В° (у базісі 0) або ПЂ/2 (біля базісі 1), а значення "1" - фазові зрушенням ПЂ (у базісі 0) або ЗПЂ/2 (біля базісі 1). Отже, абонент А може формуваті Одне Із чотірьох фазових зсувів (0, ПЂ/2, ПЂ, ЗПЂ/2) Шляхом Вибори чотірьох кодовий комбінацій у просторі станів "біт-базис": (00, 01, 10, 11). Це можна здійсніті, подаючись Чотири різніх напруги (умовно: 0, 1, 2, 3) на електрооптічній фазозсуваючій Пристрій.
Абонент Б обирає базис, зсуваючі у Випадкове порядку фазу на 0 або ПЂ/2, и прівласнює APD, прієднаному до виходе "0", значення 0, a APD, прієднаному до виходе "1" - значення 1. Колі різніці фаз Рівні 0 або ПЂ, абоненти А і Б вікорістають сумісні базиси ї одержують Певний результат. У ціх випадка абонент А може візначіті, у Який з детекторів абонента Б попал фотон и Яке значення (0 або 1) отримав. Абонент Б такоже может Встановити, якові фазу оббирати абонент А при передачі шкірного фотона. Если ж різніця фаз дорівнює ПЂ/2 або ЗПЂ/2, то А і Б вікорістають несумісні базиси, и фотон Випадкове чином вібірає один з детекторів Б. Всі Можливі комбінації Зведені в таблицю.
Основні труднощі реалізації даної системи в ТІМ, что незбалансованість інтерферометрів абонентів А і Б має буті стабільною в межах часток Довжина Хвилі фотонів во время передачі ключа для Збереження потрібніх фазових С...
