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

Ukrainian Information Security Research Journal

View Publication Info
 
 
Field Value
 
Title Analysis error correcting capability of error-correcting Fire code to implement ping-pong protocol with pairs of entangled qubits in a noisy quantum channel
Оценка корректирующей способности помехоустойчивого кода Файра для реализации пинг-понг протокола с парами перепутанных кубитов в квантовом канале с помехами
Оцінка корегуючої здатності завадостійкого коду Файра для реалізації пінг-понг протоколу з парами переплутаних кубітів в квантовому каналі з завадами
 
Creator Николаенко, Сергей Вадимович; Одесская национальная академия телекоммуникаций им. Попова О.С.
Василиу, Евгений Викторович; Одесская национальная академия телекоммуникаций им. Попова О.С.
 
Subject Information Security
quantum cryptography; a ping-pong protocol; errors in quantum channel; error-correcting Fire code; simulation
UDC 004.056.53+530.145
Информационная безопасность
квантовая криптографія; пинг-понг протокол; ошибки в квантовом канале святи; помехоустойчивый код Файра; имитационное моделирование
УДК 004.056.53+530.145
Інформаційна безпека
квантова криптографія; пінг-понг протокол; помилки в квантовому каналі зв'язку; завадостійкий код Файра; імітаційне моделювання
УДК 004.056.53+530.145
 
Description The paper develops the simulation model of a ping-pong protocol with pairs of entangled qubits in a noisy quantum channel in order to assess the error-correcting capability of error-correcting Fire code and to determine limits of applicability of code for quantum cryptography protocol. The detailed analysis of errors that will arise in the implementation of ping-pong protocol with pairs of entangled qubits in a noisy quantum channel is carried out. It is shown that the Fire code (60.44) fully corrects all errors, if the probability of qubit depolarizing channel is less than about 7% that corresponds to the modern experimental situation in the transmission of single photons over a distance about 100 km. With a higher noise level in the channel partial error correction with code Fire will increase the speed of information transmission in quantum ping-pong protocol.
В 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.
У статті розроблено імітаційну модель пінг-понг протоколу з парами переплутаних кубітів в квантовому каналі з завадами з метою оцінки корегуючої здатності завадостійкого коду Файра і з'ясування меж застосовності цього коду для даного протоколу квантової криптографії. Детально проаналізовано види помилок, які виникатимуть при реалізації пінг-понг протоколу з парами переплутаних кубітів в квантовому каналі з завадами. Показано, що код Файра (60,44) повністю справляється з виправленням помилок, якщо ймовірність деполяризації кубіта в каналі не перевищує приблизно 7%, що відповідає сучасної експериментальної ситуації при передачі окремих фотонів на відстань близько 100 км. При більш високому рівні завад в каналі часткове виправлення помилок кодом Файра дозволить збільшити швидкість передачі інформації в квантовому пінг-понг протоколі.
 
Publisher National Aviation University
 
Contributor


 
Date 2012-09-15
 
Type


 
Format application/pdf
 
Identifier http://jrnl.nau.edu.ua/index.php/ZI/article/view/3356
10.18372/2410-7840.14.3356
 
Source Ukrainian Information Security Research Journal; Том 14, № 3 (56) (2012); 28-36
Защита информации; Том 14, № 3 (56) (2012); 28-36
Захист інформації; Том 14, № 3 (56) (2012); 28-36
 
Language ru
 
Rights Authors who publish with this journal agree to the following terms: Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access).
Авторы, публикующие в данном журнале, соглашаются со следующим: Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и предоставляют журналу право первой публикации работы на условиях лицензии Creative Commons Attribution License, которая позволяет другим распространять данную работу с обязательным сохранением ссылок на авторов оригинальной работы и оригинальную публикацию в этом журнале.Авторы сохраняют право заключать отдельные контрактные договоронности, касающиеся не-эксклюзивного распространения версии работы в опубликованном здесь виде (например, размещение ее в институтском хранилище, публикацию в книге), со ссылкой на ее оригинальную публикацию в этом журнале.Авторы имеют право размещать их работу в сети Интернет (например в институтском хранилище или персональном сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению и большему количеству ссылок на данную работу (См. The Effect of Open Access).
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами: Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
 

Contact Us

The PKP Index is an initiative of the Public Knowledge Project.

For PKP Publishing Services please use the PKP|PS contact form.

For support with PKP software we encourage users to consult our wiki for documentation and search our support forums.

For any other correspondence feel free to contact us using the PKP contact form.

Find Us

Twitter

Copyright © 2015-2018 Simon Fraser University Library