Důvěryhodná a efektivní bezpečná optická komunikace ve volném prostoru
Cíle projektu
Bezpečná optická komunikace už je předmětem aplikovaného výzkumu. Její Implementace není nikdy dokonalá a technické nedokonalosti mohou být použity odposlechem. Navíc, v důležitých aplikacích ve volném prostoru, jako jsou mobilní spojení na krátké vzdálenosti nebo dálkové satelitní kanály, dochází k šíření signálu přes turbulentní atmosféru. Navržené kvantové komunikační protokoly používající detektory intenzity nemohou být přímo a efektivně použity v podmínkách denního světla. Řešení tohoto problému založené na rychlé a k dennímu světlu necitlivé homodynní detekci čelí překážkám vycházejícím z fluktuaci atmosférických kanálů, kteří ovlivňuji signály a odhady vlastnosti kanálů, a z nedokonalosti zdrojů a detektorů, které vedou ke ztrátě bezpečnosti. Po odstranění těchto problémů navrhneme důvěryhodný a efektivní protokol kvantové distribuce klíče ve volném prostoru z vysoké rychlosti do 1 Mb/s využívající paralelních optických kanálů.
Klíčová slova
Quantum communicationquantum key distributionAtmospheric turbulence
Veřejná podpora
Poskytovatel
Grantová agentura České republiky
Program
Standardní projekty
Veřejná soutěž
Standardní projekty 23 (SGA0201900001)
Hlavní účastníci
Univerzita Palackého v Olomouci / Přírodovědecká fakulta
Druh soutěže
VS - Veřejná soutěž
Číslo smlouvy
19-23739S
Alternativní jazyk
Název projektu anglicky
Trustworthy and efficient free-space secure optical communication
Anotace anglicky
Secure optical communication protected by fundamental laws of quantum physics is already the subject of applied research. Its implementation is never perfect and technical imperfections can be used by an eavesdropper, so the engineering aspects substantially influence the information security. Moreover, in relevant free-space applications such as short-distance mobile links or long-distance satellite channels, signal propagates through turbulent atmosphere and is mixed with the background radiation. Currently designed quantum communication protocols using intensity detectors cannot be directly and effectively used in daylight conditions. The solution based on fast and daylight-insensitive homodyne detection faces obstacles arising from atmospheric fluctuations influencing the signals and the channel parameter estimation, and from source and detector imperfections, leading to security flaws. After removing the obstacles and applying channel multiplexing, we will propose trustworthy and efficient free-space quantum communication protocol with high secure transmission rate up to 1 Mbps.
Vědní obory
Kategorie VaV
ZV - Základní výzkum
OECD FORD - hlavní obor
20201 - Electrical and electronic engineering
OECD FORD - vedlejší obor
—
OECD FORD - další vedlejší obor
—
CEP - odpovídající obory
(dle převodníku)JA - Elektronika a optoelektronika, elektrotechnika
JB - Senzory, čidla, měření a regulace
Hodnocení dokončeného projektu
Hodnocení poskytovatelem
V - Vynikající výsledky projektu (s mezinárodním významem atd.)
Zhodnocení výsledků projektu
Projekt se zabývá výzkumem v oblasti kvantové distribuce světla ve volném prostoru. Díky novému protokolu se eliminují problémy způsobené nedokonalostmi přenosového prostředí, např. fluktuacemi v atmosféře. Projekt přináší nové zásadní poznatky o kvantových optických systémech a ovlivní tak oblast kvantové komunikace nejen ve volném prostoru, ale také v aplikacích na bázi optických vláken.
Termíny řešení
Zahájení řešení
1. 1. 2019
Ukončení řešení
31. 12. 2021
Poslední stav řešení
U - Ukončený projekt
Poslední uvolnění podpory
31. 3. 2021
Dodání dat do CEP
Důvěrnost údajů
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Systémové označení dodávky dat
CEP22-GA0-GA-U
Datum dodání záznamu
29. 6. 2022
Finance
Celkové uznané náklady
4 650 tis. Kč
Výše podpory ze státního rozpočtu
4 170 tis. Kč
Ostatní veřejné zdroje financování
480 tis. Kč
Neveřejné tuz. a zahr. zdroje finan.
0 tis. Kč
Základní informace
Uznané náklady
4 650 tis. Kč
Statní podpora
4 170 tis. Kč
89%
Poskytovatel
Grantová agentura České republiky
OECD FORD
Electrical and electronic engineering
Doba řešení
01. 01. 2019 - 31. 12. 2021