Analysis error correcting capability of error-correcting Fire code to implement ping-pong protocol with pairs of entangled qubits in a noisy quantum channel

Abstract

УДК 004.056.53+530.145Николаенко С.В., Василиу Е.В. ОЦЕНКА КОРРЕКТИРУЮЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ПОМЕХОУСТОЙЧИВОГО КОДА ФАЙРА ДЛЯ РЕАЛИЗАЦИИ ПИНГ-ПОНГ ПРОТОКОЛА С ПАРАМИ ПЕРЕПУТАННЫХ КУБИТОВ В КВАНТОВОМ КАНАЛЕ С ПОМЕХАМИВ статье разработана имитационная модель пинг-понг протокола с парами перепутанных кубитов в квантовом канале с помехами с целью оценки корректирующей способности помехоустойчивого кода Файра и выяснения границ применимости этого кода для данного протокола квантовой криптографии. Детально проанализированы виды ошибок, которые будут возникать при реализации пинг-понг протокола с парами перепутанных кубитов в квантовом канале с помехами. Показано, что код Файра (60,44) полностью справляется с исправлением ошибок, если вероятность деполяризации кубита в канале не превышает приблизительно 7%, что соответствует современной экспериментальной ситуации при передаче отдельных фотонов на расстояние порядка 100 км. При более высоком уровне помех в канале частичное исправление ошибок кодом Файра позволит увеличить скорость передачи информации в квантовом пинг-понг протоколе.Ключевые слова: квантовая криптография, пинг-понг протокол, ошибки в квантовом канале связи, помехоустойчивый код Файра, имитационное моделирование.