ПНСТ 830-2023 Квантовые коммуникации. Термины и определения

1 квантовая информация: Информация, представленная в виде состояний квантовой системы.

quantum information

2

кубит; квантовый бит: Единица представления квантовой информации, реализуемая двумя состояниями квантовой системы, находящейся в одном из состояний или в суперпозиции обоих состояний.

[Адаптировано из ГОСТ Р 57257-2016, статья 2.12]

qubit, quantum bit

Примечание - Кубит описывается вектором в комплексном двухмерном гильбертовом пространстве.

3 кудит: Единица представления квантовой информации, реализуемая несколькими состояниями квантовой системы (d-состояний), находящейся в одном из d-состояний или в их суперпозиции.

Примечание - d - целое число больше 1. При d = 2 кудит является кубитом. Кудит описывается вектором в комплексном d-мерном гильбертовом пространстве.

qudit, quantum d-git

4 квантовая система: Физическая система, представляющая собой объект или ансамбль объектов, описывающихся в терминах квантовой механики и подчиняющихся ее постулатам.

quantum system

5 квантовое состояние: Состояние квантовой системы.

quantum state

6

квантовая запутанность; сцепленность: Квантовое явление, при котором квантовые состояния двух или более частиц являются взаимозависимыми.

Примечание - Квантовую запутанность описывают состоянием квантовой системы в целом, а не квантовым состоянием отдельных входящих в нее частиц.

[Адаптировано из ГОСТ Р 57257-2016, статья 2.6]

quantum entanglemenent

7 распределение квантовой запутанности: Распределение квантовых состояний, находящихся в состоянии квантовой запутанности, между различными точками пространства.

entanglement distribution

8 квантовая телепортация: Формирование квантового состояния, идентичного квантовому состоянию, измеряемому в удаленной точке пространства, на основе распределения между данными точками пространства квантовой запутанности и передачи между ними измерений исходного квантового состояния по классическому каналу связи.

quantum teleportation

9 квантовое сверхплотное кодирование: Протокол квантовой передачи двух битов информации посредством передачи одного кубита, при котором передаваемый кубит находится в состоянии запутанности с кубитом, используемым при его измерении.

superdense coding

10

квантовые коды коррекции ошибок: Процедуры кодирования квантовых состояний для защиты от ошибок, возникающих при передаче или хранении квантовых состояний.

[Адаптировано из [1]*, статья 3.1]

quantum error correction codes

________________

* Поз. [1], [2] см. раздел Библиография, здесь и далее по тексту. - Примечание изготовителя базы данных.

11

квантовый сигнал: Сигнал, описываемый квантовым состоянием.

[[2], статья 5.4.1.16]

quantum signal

12

квантовые коммуникации: Передача информации посредством прямой передачи квантовых состояний или посредством квантовой запутанности.

[Адаптировано из [2], статья 5.3.1.6]

quantum communication

13

квантовый канал: Канал связи для передачи квантовых сигналов.

[[2], статья 5.4.1.9]

quantum channel

14

классический канал: Канал связи, используемый для обмена информацией, закодированной в форме, позволяющей прочитать и воспроизвести ее обратимым неразрушающим образом.

[Адаптировано из [1], статья 3.1]

classical channel

15 квантовая оптика: Раздел оптики, связанный с изучением явлений, в которых проявляются квантовые свойства света.

quantum optics

16 темное волокно: Волокно, которое не используется для передачи классических сигналов (например, резервное в кабеле).

Примечание - Квантовые сигналы, как правило, передаются по темным волокнам.

dark fiber

17 квантовая подпись: Квантовая информация, связанная с другой информацией в электронной форме (подписываемой информацией) и используемая для определения лица, подписывающего информацию.

Примечание - Выработка и проверка квантовой подписи реализуется с помощью протокола квантовой передачи и квантовых методов обработки информации.

quantum signature

18 квантовое разделение секрета: Процедура разделения секрета, реализуемая с помощью протокола квантовой передачи.

quantum secret sharing

19

квантовая тактовая синхронизация: Синхронизация источников времени с помощью квантовых систем и явления квантовой запутанности.

[Адаптировано из [2], статья 5.1.2.4]

quantum clock synchronization

20 квантовое оборудование: Вид оборудования, ключевые функциональные процессы которого основаны на использовании квантовых законов и явлений.

quantum device

21 (коммуникационное) квантово-оптическое оборудование: Квантовое оборудование, использующее квантовые свойства света для обработки, хранения и передачи информации.

Примечание - Кубиты в квантово-оптическом оборудовании реализуются с помощью фотонов.

optical quantum (communication) device

22 квантовый передатчик (Алиса): Программно-аппаратный комплекс, обеспечивающий приготовление и передачу квантовых сигналов.

quantum transmitter (Alice)

23 квантовый приемник (Боб): Программно-аппаратный комплекс, обеспечивающий прием и обработку квантовых сигналов.

quantum receiver (Bob)

24 канал синхронизации (квантово-оптического оборудования): Классический канал, используемый для передачи сигнала синхронизации между квантовыми передатчиком и приемником.

synchronization channel

25 служебный канал (квантово-оптического оборудования): Классический канал, используемый для передачи служебной информации между квантовыми передатчиком и приемником, необходимой для реализации протокола квантовой передачи.

classical public channel

26 квантово-оптический тракт: Совокупность квантово-оптических компонентов квантового приемника, квантового передатчика и квантового канала.

quantum optical path

27

источник одиночных фотонов: Источник фотонов, испускающий в среднем не более одного фотона в импульсе.

[Адаптировано из [2], статья 5.3.2.42]

single-photon source

28 квантово-оптические компоненты: Компоненты квантового приемника и квантового передатчика, реализующие формирование или преобразование квантовых сигналов (например: источник одиночных фотонов, светоделители, фазовый модулятор, детектор фотонов и др.).

quantum optical components

29 протокол квантовой передачи; ПКП: Протокол физического уровня, обеспечивающий подготовку, передачу, прием и измерение квантовых сигналов между квантовыми передатчиком и приемником по квантовому каналу связи.

Примечание - Физический уровень определен в соответствии с сетевой моделью OSI.

quantum communication protocol

30 система квантовой коммуникации: Система передачи квантовой информации, состоящая из квантового передатчика и квантового приемника, соединенных квантовыми каналом, каналом синхронизации и служебным каналом.

quantum communication system

31 квантовый повторитель: Комплекс устройств, расположенных в одном или нескольких узлах квантовой сети, обеспечивающий ретрансляцию квантового сигнала посредством распределения квантовой запутанности и квантовой телепортации.

Примечание - Квантовый повторитель, имеющий более одного входа и/или выхода и обеспечивающий возможность маршрутизации, называется квантовым роутером.

quantum repeater

32

квантовый генератор случайных чисел; КГСЧ: Устройство, использующее квантово-механические эффекты для выработки случайных чисел.

[[2], статья 5.2.2.23]

quantum random number generator

Примечание - Термины "квантовый генератор случайных чисел" и "квантовый датчик случайных чисел" являются синонимами.

33

протокол квантовой тактовой синхронизации: ПКП, используемый для квантовой тактовой синхронизации.

[Адаптировано из [2], статья 5.1.2.5]

quantum clock synchronization protocol

34 квантовое распределение ключей; КРК: Процедура выработки и распределения секретных ключей, реализуемая с помощью квантовых криптографических протоколов и квантовых каналов связи.

Примечание - Термин "секретный ключ" определен в ПНСТ 799-2022.

quantum key distribution, QKD

35 квантовый криптографический протокол выработки и распределения ключей; ККП ВРК: Распределенный алгоритм, выполняющийся в аппаратно-программных средствах ККС ВРК с целью распределения секретных ключей для сопряженных средств криптографической защиты информации; включает в себя ПКП и ККПО.

Примечания

1 Термин "секретный ключ" определен в ПНСТ 799-2022.

2 Термины "квантовый криптографический протокол выработки и распределения ключей" и "протокол КРК" являются синонимами.

3 Как правило, протокол КРК на дискретных переменных включает стадии генерации (формирования) сырого ключа, формирования просеянного ключа (просеивания), измерения QBER, исправления ошибок и усиления стойкости ключа. Протокол КРК на непрерывных переменных, как правило, включает стадии просеивания, оценки параметров квантового канала, исправления ошибок, подтверждения (сравнения хеш-значений после согласования) и усиления стойкости ключа.

QKD protocol

36 квантовый криптографический протокол обработки; ККПО: Протокол обработки результатов ПКП, в результате выполнения которого формируется квантовый ключ.

Примечание - Включает в себя протокол просеивания, протокол коррекции ошибок, протокол верификации, протокол усиления секретности.

quantum cryptographic processing protocol

37 протокол просеивания ключа: Составная часть ККПО, в процессе которой из квантовой ключевой последовательности сырой выбираются значимые биты для дальнейшего формирования квантового ключа.

sifting protocol

38 протокол коррекции ошибок: Составная часть ККПО, в процессе которой из квантовой ключевой последовательности просеянной получаются идентичные с заданной вероятностью битовые последовательности, называемые очищенными квантовыми ключевыми последовательностями.

reconciliation protocol, error correction protocol

39 протокол верификации: Составная часть ККПО, в процессе которой производится верификация того, что очищенные квантовые ключевые последовательности являются идентичными с заданной вероятностью.

verification protocol

40 протокол усиления секретности: Составная часть ККПО, в процессе которой очищенные квантовые ключевые последовательности, прошедшие верификацию, ужимаются в короткие битовые строки (квантовые ключи) с целью уменьшения информации, полученной злоумышленником из открытых каналов в процессе выполнения ККП ВРК.

privacy amplification protocol

41 квантовый ключ; КК: Секретный ключ, полученный в результате выполнения ККП ВРК.

Примечание - Термины "квантовый ключ" и "квантовая ключевая последовательность" тождественны.

quantum key, secure (quantum) key

42 квантовозащищенный ключ; КЗК: Секретный ключ, защита которого при передаче или хранении осуществляется с использованием квантового ключа (ключей).

quantum encrypted key

43 сырая квантовая ключевая последовательность: Битовая последовательность, полученная в результате ПКП.

raw key

44 просеянная квантовая ключевая последовательность: Битовая последовательность, полученная в процессе ККПО в результате протокола просеивания из сырой квантовой ключевой последовательности.

sifted key

45 очищенная квантовая ключевая последовательность: Битовая последовательность, полученная в процессе ККПО в результате протокола коррекции ошибок из квантовой ключевой последовательности просеянной.

reconciliated quantum key sequence

46 верифицированная квантовая ключевая последовательность: Битовая последовательность, полученная в процессе ККПО в результате протокола верификации из очищенной квантовой ключевой последовательности.

verified quantum key sequence

47 скорость генерации ключа: Количество бит ключа, выработанных в единицу времени.

key rate

48 коэффициент квантовых ошибок на бит: Относительный показатель количества ошибок в квантовой ключевой последовательности просеянной.

Примечание - В ряде случаев используют англоязычный термин "QBER" - Quantum Bit Error Rate.

quantum bit error rate, QBER

49 квантовая криптографическая система выработки и распределения ключей; ККС ВРК: Квантовая криптографическая система, предназначенная для выработки квантовых ключей и их распределения в сопряженные средства криптографической защиты информации.

Примечание - Термины "квантовая криптографическая система выработки и распределения ключей" и "система квантового распределения ключей (система КРК)" являются синонимами.

QKD system

50 ККС ВРК на дискретных переменных: ККС ВРК, кодирующая квантовую информацию в виде дискретных переменных конечной размерности и использующая для регистрации квантовых состояний однофотонные детекторы в режиме счета фотонов.

discrete variable QKD, DV-QKD

51 ККС ВРК на непрерывных переменных: ККС ВРК, кодирующая информацию в непрерывном гильбертовом пространстве с использованием квадратур электромагнитного поля и использующая когерентное детектирование для регистрации квантовых состояний.

continuous variable QKD, CV-QKD

52 модуль ККС ВРК: Квантовый приемник (передатчик), реализующий протокол квантового распределения ключей.

Примечание - Связанные два и более модуля ККС ВРК образуют ККС ВРК.

QKD module

53 служебный канал ККС ВРК: Классический канал связи с имитозащитой, предназначенный для обмена сообщениями в ходе реализации ККПО.

Примечание - Термин "имитозащита" определен в [3].

QKD classical public channel

54 сеанс КРК: Процесс однократной последовательной реализации всех этапов ККП ВРК для получения квантового ключа (ключей).

QKD session

55 атака на протокол КРК: Комплекс действий нарушителя, направленный на получение информации, используя уязвимости протокола КРК.

attack on QKD protocol

56 атака на техническую реализацию ККС ВРК: Комплекс действий нарушителя, направленный на получение криптографически опасной информации, используя уязвимости квантово-оптического оборудования ККС ВРК, в том числе с возможностью самостоятельного создания уязвимостей путем активного воздействия на квантово-оптическое оборудование ККС ВРК.

quantum hacking

57 состояния-ловушки: Специальные квантовые состояния, предусмотренные протоколом КРК, которыми легитимные пользователи намеренно и случайным образом подменяют квантовые сигналы, в целях обнаружения атак на протокол КРК.

decoy states