PHYSICS

Properties of multi-moded phase-randomized coherent states

[Свойства многомодовых фазово-усредненных когерентных состояний]

M. S. Gusel'nikov^a, A. A. Gaidash^ab, G. P. Miroshnichenko^a, A. V. Kozubov<sup>ab

a</sup> ITMO University, Saint Petersburg, Russia
^b Steklov Mathematical Institute of Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia

Аннотация: Фазово-усредненные когерентные состояния широко используются в протоколах квантового распределения ключей с ложными состояниями и фазовым кодированием. С точки зрения развития архитектуры квантовых протоколов важно понимать, может ли фазовое усреднение осуществляться на произвольном этапе оптической схемы без влияния на информационные свойства квантовой системы. В настоящей работе с помощью формализма алгебры супероператоров показано, что фазовое усреднение двухмодового когерентного состояния коммутирует с линейными оптическими преобразованиями. Это означает, что фазовое усреднение может осуществляться практически на любом этапе оптической установки. Продемонстрировано, что граница Холево для такого состояния совпадает с границей Холево для обычных когерентных состояний, имея в виду, что граница Холево является количественной мерой максимального объема информации, доступного для злоумышленника. Полученные результаты указывают на то, что фазовое усреднение может быть напрямую применено к системам распределения квантовых ключей на боковых частотах.

Ключевые слова: когерентные состояния, фазовая рандомизация, фазово-усредненные когерентные состояния, квантовое распределение ключей, граница Холево, квантовое распределение ключей на боковых частотах.

Поступила в редакцию: 21.04.2025
Исправленный вариант: 11.05.2025
Принята в печать: 12.05.2025

Язык публикации: английский

DOI: 10.17586/2220-8054-2025-16-3-311-316

Реферативные базы данных:

•