Методы синхронизации опорных частот, компенсации искажений поляризации и калибровки параметров в устройствах квантового распределения ключейMethods for reference clock synchronization, polarization distortions compensation and parameters calibration in QKD devices

Диссертационное исследование посвящено разработке и исследованию следующих ключевых систем для устройств КРК: а) универсальной системы коррекции разницы опорных частот удаленных узлов; б) системы компенсации искажений поляризации в оптическом волокне для устройств КРК, реализующих протокол BB84 с поляризационным кодированием; в) системы калибровки параметров аппаратных и программных компонентов с интегрированным в нее методом компенсации временного сдвига оптических импульсов в квантовых каналах для устройств КРК с НЦУ, реализующих протокол MDI-QKD. Разработан оригинальный двухступенчатый алгоритм компенсации разности опорных частот в устройствах КРК, предложен новый метод автоматического определения начала новой итерации обмена квантовыми состояниями на приемнике и передатчике устройств КРК, проведено оригинальное исследование причин возникновения колебаний в системе компенсации поляризационных искажений на основе адаптивного градиентного спуска для устройств КРК с поляризационным кодированием. Также впервые разработаны аналитические решения задачи компенсации искажений поляризации для полностью волоконных устройств КРК с поляризационным кодированием для двух и четырех состояний поляризации, разработана оригинальная система калибровки для устройства КРК с НЦУ, реализующего протокол MDI-QKD с фазово-временным кодированием, предложен оригинальный метод компенсации временного сдвига оптических импульсов в квантовых каналах для устройств КРК с НЦУ. Работоспособность разработанных систем и методов подтверждена в ходе экспериментальных исследований в составе реальных устройств КРК.