بهینه سازی مبتنی بر یادگیری عمیق سیستم های توزیع کلید کوانتومی زیر آب
| عنوان | بهینه سازی مبتنی بر یادگیری عمیق سیستم های توزیع کلید کوانتومی زیر آب |
|---|---|
| نویسنده | نوذری، مصطفی |
| تاریخ انتشار: | 2024 |
| موضوع | مهندسی برق، تئوری کوانتومی، تله متری صوتی زیر آب، امنیت کامپیوتر، یادگیری عمیق (یادگیری ماشین) |
| نوع | سند |
| زبان | انگلیسی |
| دیجیتال | بله |
| نسخه خطی | خیر |
| کتابخانه: | دانشگاه اوزیغین |
| شماره ثبت | 432af441-b4cb-42f0-9866-b2239c833a41 |
| محل کتابخانه | گروه مهندسی برق و الکترونیک |
| تاریخ | 2024 |
| متن نمونه | پیشرفت های سریع در رایانه های کوانتومی با قابلیت های محاسباتی بالا، نگرانی هایی را در مورد استفاده از روش های رمزنگاری کلاسیک ایجاد کرده است. با ورود به عصر محاسبات کوانتومی پیشرفته، روشهای سنتی تولید کلید که معمولاً در سیستمهای بیسیم مورد استفاده قرار میگیرند، با آسیبپذیریهای امنیتی قابل توجهی مواجه خواهند شد. این روشها بر فرضیات پیچیدگی محاسباتی تکیه میکنند، که آنها را مستعد حملات رایانههای قدرتمند میکند. در مقابل، تکنیک توزیع کلید کوانتومی (QKD) از اصول مکانیک کوانتومی استفاده میکند و آن را قادر میسازد تا سطح بالایی از امنیت را فراهم کند که از لحاظ نظری بدون قید و شرط است. یکی از کاربردهای نوظهور QKD، ارائه ارتباطات کوانتومی امن در ماموریت های دریایی، مانند ارتباطات زیردریایی به زیردریایی، تخلیه داده های وسیله نقلیه زیردریایی خودمختار (AUV)، ادغام داده های شبکه حسگر زیر آب (USN) و غیره است. در این مطالعه، ما سیستم های QKD زیر آب را با تجزیه و تحلیل جامع عملکردی (SPF) و یک عکس با عملکرد AD ارائه می کنیم. بهینه سازی سهم اصلی این مطالعه تحقیقی، بررسی عملکرد نرخ خطای بیت کوانتومی (QBER) پروتکل معروف QKD، یعنی پروتکل BB84، با توجه به پارامترهای مختلف سیستم و فرستنده گیرنده در کانالهای زیر آب است. هدف ما بهینه سازی پارامترهای زمان بیت و میدان دید (FoV) به منظور به حداقل رساندن معیار عملکرد QBER است. از طریق تجزیه و تحلیل دقیق نتایج تاخیر انتشار و زاویه رسیدن، ما به ترتیب با ایجاد تعادل بین میانگین تعداد فوتونهای دریافتی و نویز پسزمینه، زمان بیت و FoV را تعیین میکنیم. علاوه بر این، مطالعه ما بینش های مهمی را برای تعیین زمان دروازه بهینه در یک سیستم QKD زیر آب بر اساس زمان بیت بهینه و FoV برای به حداقل رساندن QBER ارائه می دهد. با توجه به پیچیدگی محاسباتی ذاتی مرتبط با این فرآیند بهینهسازی، ما تأثیرگذارترین فرستندهها و پارامترهای کانال را شناسایی میکنیم که بر تعیین زمان بیت و FoV تأثیر میگذارند و از یک مدل یادگیری عمیق برای بهینهسازی سیستم استفاده میکنیم. ابتدا شبیه سازی های مونت کارلو را برای زیر مجموعه ای از سناریوهای احتمالی انجام می دهیم و مدل یادگیری عمیق را بر روی آنها آموزش می دهیم. سپس، ما از این مدل برای استخراج مقادیر بهینه برای سناریوهای احتمالی زیر آب استفاده میکنیم. Gelişmiş kuantum hesaplama çağına girdiğimizde، kablosuz sistemlerde yaygın olarak kullanılan geleneksel anahtar üretme yöntemleri önemli güvenlik açıklarıyla karşılaşacaktır. بو یونتملر، اونلاری گؤچلو بیلگیسایارلارین سالدیریلارینا آچیک هاله گتیرن هساپلاما کارماشیکلیگی وارسایملارینا دایانیر. بونا کارشیلیک، QKD تکنیگی، کوانتوم مکانیگی پرنسیپلرینی کولاناراک تئوریک اولاراک کوشولسوز بیر گوونلیک دوزیی ساغلاما یتنغینه ساهیپتیر. QKD'nin ortaya çıkan uygulamalarından biri، denizaltından denizaltıya iletişim، AUV veri aktarımı، USN veri füzyonu vb. gibi denizcilik görevlerinde kuantum güvenli iletişim sağlamaktır. Bu çalışmada، su altı QKD sistemlerini zaman geçitli SPAD ile ele alıyor ve kapsamlı bir performans analizi ve optimization sunuyoruz. Bu araştırmanın temel katkısı, su altı kanallarında farklı sistem ve alıcı-verici parametrelerine göre BB84 protokolü olarak bilinen QKD protokolünün QBER performansını incelemektir. Amacımız, QBER performans metriğini en aza indirmek için bit süresi ve FoV parametrelerini optimize etmektir. Çalışmamız، su altı QKD sistemlerinde بهینه geçit süresini belirleme konusunda، بهینه بیت سورسی و FoV تمل آلینارک کپساملی بیر آنالیز سونماکتادیر. Yayın gecikmesi ve varış açısı sonuçlarının dikkatli bir analiziyle, ortalama alınan foton sayısı ile arka plan gürültüsü arasında denge kurarak bit süresini ve FoV'yi belirlendi. Ardından، önceki adımlardan elde edilen uygun bit süresi ve FoV kullanılarak QBER'yi en aza indirmek anlamında بهینه گچیت سورهلرینی بلیرلندی. Bu optimizasyon süreciyle ilişkilendirilen hesaplama karmaşıklığı göz önüne alındığında، bit süresi ve FoV'nin belirlenmesinde etkili olan en önemli alıcı-verici و kanaleri belirlendi و بهینه سازی مدل ایلک اولارک، اولاسی سناریولارین بیر آلت کومسی ایچین مونت کارلو شبیهلاری گرچکلهشتیریلدی و بو شبیه سازیلار وزرینده درین اوغرنمه مدلی ایغیتیلدی. سونرا، بو مدل سو آلتی سناریولارین'دا اپتیمم دگرلری چیکارمک ایچین kullanıldı. |
