<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">phmath</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Вестник Государственного университета просвещения. Серия: Физика-Математика</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Bulletin of Federal State University of Education. Series: Physics and Mathematics</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">2949-5083</issn><issn pub-type="epub">2949-5067</issn><publisher><publisher-name>Federal State University of Education</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.18384/2310-7251-2020-2-94-101</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">phmath-53</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>ФИЗИКА</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>PHYSICS</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>СОЛИТОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ КВАНТОВЫХ КЛЮЧЕЙ</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>SOLITON SIMULATION OF QUANTUM KEY DISTRIBUTION</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Чан</surname><given-names>М. Х.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Chan</surname><given-names>M. H.</given-names></name></name-alternatives><email xlink:type="simple">chanmyaehein3@gmail.com</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Зар</surname><given-names>Ни. А.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Zar</surname><given-names>Ni. A.</given-names></name></name-alternatives><email xlink:type="simple">zarniaung52@gmail.com</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Камалов</surname><given-names>Т. Ф.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Kamalov</surname><given-names>T. F.</given-names></name></name-alternatives><email xlink:type="simple">t.kamalov@phystech.edu</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет)</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Moscow Institute of Physics and Technology (National Research University)</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2020</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>15</day><month>02</month><year>2022</year></pub-date><volume>0</volume><issue>2</issue><fpage>94</fpage><lpage>101</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Чан М.Х., Зар Н.А., Камалов Т.Ф., 2022</copyright-statement><copyright-year>2022</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Чан М.Х., Зар Н.А., Камалов Т.Ф.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Chan M.H., Zar N.A., Kamalov T.F.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://www.physmathmgou.ru/jour/article/view/53">https://www.physmathmgou.ru/jour/article/view/53</self-uri><abstract><p>Цель работы - подтвердить, что квантовая запутанность является основным инструментом коммуникации и обработки информации. Процедура и методы исследования. Протоколы квантового распределения ключей и вопросы их защиты изучались на примере солитонной модели запутанных фотонов. Были оценены риски взлома передачи информации между легитимными пользователями. Здесь также используется простой метод генерации дихотомического сигнала, который может быть основой вероятностного моделирования квантовых состояний. Квантовые криптографические системы могут быть частично смоделированы на классическом компьютере с помощью модели запутанных солитонов, т. к. квантовая запутанность является основным инструментом коммуникации и обработки информации. Результаты исследования. Показано, что протокол BB84 является безусловным протоколом безопасности, использующим поляризацию фотонов между удалёнными каналами. Секретные ключи используются при передаче информации между пространственно разделёнными (удалёнными) пользователями. Теоретическая и практическая значимость. С помощью солитонного моделирования квантовых объектов удаётся имитировать их поведение и использовать некоторые их преимущества на классическом компьютере. В значительной мере это удаётся сделать при практическом использовании такого метода моделирования в области криптографии. Хорошая имитация квантово-криптографических процессов этим методом открывает перспективы применениях солитонного метода для другого использования квантовой теории на практике.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>Purpose is to assert that quantum entanglement is the main tool for communication and information processing. Methodology and Approach. Quantum key distribution protocols and problems of their protection were studied with the soliton model of entangled photons. They were evaluated hacking risks transmitting information between the legitimate users. The risks of hacking information transfer between legitimate users were assessed. There is also used a simple dichotomous signal generating method. This method can be the basis of probabilistic modeling of quantum states. Quantum Cryptographic Systems can be partially simulated on a classical computer with entangled soliton model, because quantum entanglement is the main tool for communication and information processing. Results. It is shown that the BB84 protocol is an unconditional security protocol using photon polarization between remote channels. Secret keys are used when transmitting information between spatially separated (remote) users. Theoretical and/or Practical implications. Using soliton modeling of quantum objects, it is possible to imitate their behavior and use some of their advantages on a classical computer. To a large extent, this can be done with the practical use of such a modeling method in the field of cryptography. A good imitation of quantum cryptographic processes by this method opens up prospects for the application of the soliton method for another use of quantum theory in practice.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>квантовый компьютер</kwd><kwd>квантовая криптография</kwd><kwd>запутанные состояния</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>quantum computer</kwd><kwd>quantum cryptography</kwd><kwd>entangled state</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Visualization of the birth of an optical vortex using diffraction from a triangular aperture / Mourka A., Baumgartl J., Shanor C., Dholakia K., Wright E. M. // Optics Express. 2011. Vol. 19. Iss. 7. P. 5760-5771.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Visualization of the birth of an optical vortex using diffraction from a triangular aperture / Mourka A., Baumgartl J., Shanor C., Dholakia K., Wright E. M. // Optics Express. 2011. Vol. 19. Iss. 7. P. 5760-5771.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Dusek M., Lutkenhaus N., Hendrych M. Quantum cryptography // Progress in Optics. Vol. 49 / edited by E. Wolf. New York: Elsevier, 2007. P. 381-454.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Dusek M., Lutkenhaus N., Hendrych M. Quantum cryptography // Progress in Optics. Vol. 49 / edited by E. Wolf. New York: Elsevier, 2007. P. 381-454.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Bennett C. H., Brassard G. Quantum cryptography: Public key distribution and coin tossing // Proceedings of the IEEE International Conference on Computers, Systems and Signal Processing (Bangalore, India, December 10-12, 1984). New York: IEEE, 1984.P. 175-179.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Bennett C. H., Brassard G. Quantum cryptography: Public key distribution and coin tossing // Proceedings of the IEEE International Conference on Computers, Systems and Signal Processing (Bangalore, India, December 10-12, 1984). New York: IEEE, 1984.P. 175-179.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Rybakov Yu. P., Kamalov T. F. Probabilistic Simulation of Quantum Computation // Quantum Computers and Computing. 2006. Vol. 6. No. 1. P. 125-136.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Rybakov Yu. P., Kamalov T. F. Probabilistic Simulation of Quantum Computation // Quantum Computers and Computing. 2006. Vol. 6. No. 1. P. 125-136.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Kamalov T. F. Hidden variables and the nature of Quantum Statistics // Journal of Russian Laser Research. 2001. Vol. 22. No. 5. P. 475-479.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kamalov T. F. Hidden variables and the nature of Quantum Statistics // Journal of Russian Laser Research. 2001. Vol. 22. No. 5. P. 475-479.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Rybakov Yu. P, Kamalov T. F. Bell’s theorem and Entangled Solitons // International Journal of Theoretical Physics. 2016. Vol. 55. Iss. 9. P. 4075-4080.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Rybakov Yu. P, Kamalov T. F. Bell’s theorem and Entangled Solitons // International Journal of Theoretical Physics. 2016. Vol. 55. Iss. 9. P. 4075-4080.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Rybakov Yu. P, Kamalov T. F. Entangled optical solitons in non-linear Kerr dielecrtic // Proceedings of SPIE. Vol. 6729. ICONO 2007: Coherent and Nonlinear Optical Phenomena (1 June 2007, Minsk, Belarus). Bellingham, WA, United States: SPIE-The International Society for Optical Engineering, 2007. P. 67291T.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Rybakov Yu. P, Kamalov T. F. Entangled optical solitons in non-linear Kerr dielecrtic // Proceedings of SPIE. Vol. 6729. ICONO 2007: Coherent and Nonlinear Optical Phenomena (1 June 2007, Minsk, Belarus). Bellingham, WA, United States: SPIE-The International Society for Optical Engineering, 2007. P. 67291T.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Неравенства Белла и корреляции ЭПР-Бома: действующая классическая радиочастотная модель / Евдокимов Н. В., Клышко Д. Н., Комолов В. П., Ярочкин В. А. // Успехи физических наук. 1996. № 166. С. 91-107.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Неравенства Белла и корреляции ЭПР-Бома: действующая классическая радиочастотная модель / Евдокимов Н. В., Клышко Д. Н., Комолов В. П., Ярочкин В. А. // Успехи физических наук. 1996. № 166. С. 91-107.</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
