Виртуальный тренажер предназначен для проведения экспериментов с целью получения опыта и навыков в области построения простейших оптических систем, на базе которых можно провести опыты по передаче информации с использованием принципов квантовой криптографии в виде применения протокола BB84. Тренажер позволяет собрать оптическую систему из компонентов демонстрационного комплекса на экспериментальном столе и провести несколько виртуальных экспериментов по генерации криптографического распределенного ключа и передаче информации с помощью лазерного луча.

Так же имеется возможность собрать устройство злоумышленника, которое предназначено для перехвата криптографического ключа и сообщений, используя протокол BB84 и для подмены зашифрованных сообщений. Тренажер можно использовать как демонстрационный интерактивный материал на лекциях по квантовой криптографии, так и как экзаменационный стенд для тестирования знаний студента.

Функциональность тренажера

  1. Обучение и демонстрация основ и принципов квантовой криптографии на примере протокола BB84.
  2. Построение оптической системы из компонентов, размещение их на столе путем перетаскивания из окна каталога.
  3. Контроль совместимости компонентов во время сборки. Позиционирование компонентов, совмещение оптических осей.
  4. Анализ на наличие ошибок при сборке.
  5. Унифицированная настройка параметров каждого компонента системы.
  6. Сохранение собранной системы в файл.
  7. Загрузка готовых систем.
  8. Пошаговая отмена/принятие (undo/redo) изменений.
  9. Навигация, позиционирование точки просмотра стенда.
  10. Режим эксперимента, логирование результатов в таблицу и возможность экспортировать в формате CSV.
  11. Триггеры, позволяющие автоматизировать процесс эксперимента.

Режимы тренажера

Виртуальный тренажер может находиться в одном из трех состояний:

  1. Эксперимент.
  2. Редактирование.
  3. Удаление компонента.

В режиме эксперимента можно запустить лазер для проведения эксперимента.

Луч лазера, проходя по всем компонентам, создает условия, при которых происходит логирование состояния компонента, активизированного прохождением луча. Включать отслеживание состояния компонента можно в режиме редактирования в настройках компонента.

В режиме редактирования происходит сборка оптической системы из компонентов путем перетаскивания компонентов из списка каталога на рабочий стол или сборочную плату. Также существует возможность настройки параметров компонентов.

В режиме редактирования также происходит настройка триггеров следующим образом:

  • выбирается компонент;
  • задаются его параметры;
  •  и настраивается цель (другой компонент), при попадании в которую лучом лазера запускается активность, которая устанавливает заданные параметры у выбранного компонента.

 Например, можно задать параметр угла поляризации для выбранного вращателя поляризации на 45 градусов при попадании в один детектор, и 90 градусов — при попадании во второй. Настройка триггеров может помочь автоматизировать процесс эксперимента.

Минимальные требования к компьютеру для работы тренажёра:

  1. Двухъядерный процессор.
  2. Тактовая частота процессора – 1,6 ГГц.
  3. Оперативная память – 2 Гб.
  4. Свободное место на жестком диске – 80 Гб.
  5. Видеокарта с 3D-графическим ускорителем, поддержкой ОреnGL, DirectХ, не менее 128 Мб памяти.
  6. Разрешение экрана — не менее 1280×1024.
  7. Наличие манипулятора «мышь» или иного указательного устройства (сенcорный экран, трекбол (track ball), тачпад (TouchPad), графический планшет).
  8. Наличие стандартной клавиатуры или иного устройства ввода (сенсорный экран, графический планшет).

Документация

Документация доступна по ссылке.

Стоимость

Стоимость по запросу.