Jolly Phi    
    Russian Quantum Center    >MISIS University  

Papers and preprints


A. Huang, S. Barz, E. Andersson, and V. Makarov,
Implementation vulnerabilities in general quantum cryptography,
New J. Phys. 20, 103016 (2018).
PDF (977 KiB);
arXiv:1805.06668 [quant-ph]
A. Fedorov, I. Gerhardt, A. Huang, J. Jogenfors, Y. Kurochkin, A. Lamas-Linares, J.-Å. Larsson, G. Leuchs, L. Lydersen, V. Makarov, and J. Skaar,
Comment on “Inherent security of phase coding quantum key distribution systems against detector blinding attacks” [Laser Phys. Lett. 15, 095203 (2018)],
Laser Phys. Lett. (in press).
arXiv:1809.03911 [quant-ph]
P. V. P. Pinheiro, P. Chaiwongkhot, S. Sajeed, R. T. Horn, J.-P. Bourgoin, T. Jennewein, N. Lütkenhaus, and V. Makarov,
Eavesdropping and countermeasures for backflash side channel in quantum cryptography,
Opt. Express 26, 21020 (2018).
PDF (2.4 MiB);
arXiv:1804.10317 [quant-ph]
A. Huang, S.-H. Sun, Z. Liu, and V. Makarov,
Quantum key distribution with distinguishable decoy states,
Phys. Rev. A 98, 012330 (2018).
PDF (476 KiB);
arXiv:1711.00597 [quant-ph]
H. Qin, R. Kumar, V. Makarov, and R. Alléaume,
Homodyne-detector-blinding attack in continuous-variable quantum key distribution,
Phys. Rev. A 98, 012312 (2018).
PDF (1.5 MiB);
arXiv:1805.01620 [quant-ph]
S. K. Joshi, J. Pienaar, T. C. Ralph, L. Cacciapuoti, W. McCutcheon, J. Rarity, D. Giggenbach, J. G. Lim, V. Makarov, I. Fuentes, T. Scheidl, E. Beckert, M. Bourennane, D. E. Bruschi, A. Cabello, J. Capmany, A. Carrasco-Casado, E. Diamanti, M. Dušek, D. Elser, A. Gulinatti, R. H. Hadfield, T. Jennewein, R. Kaltenbaek, M. A. Krainak, H.-K. Lo, Ch. Marquardt, G. Milburn, M. Peev, A. Poppe, V. Pruneri, R. Renner, C. Salomon, J. Skaar, N. Solomos, M. Stipčević, J. P. Torres, M. Toyoshima, P. Villoresi, I. Walmsley, G. Weihs, H. Weinfurter, A. Zeilinger, M. Żukowski, and R. Ursin,
Space QUEST mission proposal: experimentally testing decoherence due to gravity,
New J. Phys. 20, 063016 (2018).
PDF (1.4 MiB);
arXiv:1703.08036 [quant-ph]


Ø. Marøy, V. Makarov, and J. Skaar,
Secure detection in quantum key distribution by real-time calibration of receiver,
Quantum Sci. Technol. 2, 044013 (2017).
PDF (438 KiB);
arXiv:1611.07638 [quant-ph]
S. Sajeed, C. Minshull, N. Jain, and V. Makarov,
Invisible Trojan-horse attack,
Sci. Rep. 7, 8403 (2017).
PDF (1.2 MiB);
arXiv:1704.07749 [quant-ph]
P. Chaiwongkhot, S. Sajeed, L. Lydersen, and V. Makarov,
Finite-key-size effect in commercial plug-and-play QKD system,
Quantum Sci. Technol. 2, 044003 (2017).
PDF (433 KiB);
arXiv:1610.06876 [quant-ph]
J. G. Lim, E. Anisimova, B. L. Higgins, J.-P. Bourgoin, T. Jennewein, and V. Makarov,
Laser annealing heals radiation damage in avalanche photodiodes,
EPJ Quantum Technol. 4, 11 (2017).
PDF (1.7 MiB);
arXiv:1701.08907 [quant-ph]
C. J. Pugh, S. Kaiser, J.-P. Bourgoin, J. Jin, N. Sultana, S. Agne, E. Anisimova, V. Makarov, E. Choi, B. L. Higgins, and T. Jennewein,
Airborne demonstration of a quantum key distribution receiver payload,
Quantum Sci. Technol. 2, 024009 (2017).
PDF (1.5 MiB);
arXiv:1612.06396 [quant-ph]
E. Anisimova, B. L. Higgins, J.-P. Bourgoin, M. Cranmer, E. Choi, D. Hudson, L. P. Piche, A. Scott, V. Makarov, and T. Jennewein,
Mitigating radiation damage of single photon detectors for space applications,
EPJ Quantum Technol. 4, 10 (2017).
PDF (6.3 MiB);
arXiv:1702.01186 [physics.ins-det]


S. Sajeed, A. Huang, S. Sun, F. Xu, V. Makarov, and M. Curty,
Insecurity of detector-device-independent quantum key distribution,
Phys. Rev. Lett. 117, 250505 (2016).
PDF (1.4 MiB);
arXiv:1607.05814 [quant-ph]
A. Huang, S. Sajeed, P. Chaiwongkhot, M. Soucarros, M. Legré, and V. Makarov,
Testing random-detector-efficiency countermeasure in a commercial system reveals a breakable unrealistic assumption,
IEEE J. Quantum Electron. 52, 8000211 (2016).
PDF (2.8 MiB);
arXiv:1601.00993 [quant-ph]
V. Makarov, J.-P. Bourgoin, P. Chaiwongkhot, M. Gagné, T. Jennewein, S. Kaiser, R. Kashyap, M. Legré, C. Minshull, and S. Sajeed,
Creation of backdoors in quantum communications via laser damage,
Phys. Rev. A 94, 030302 (2016).
PDF (955 KiB);
arXiv:1510.03148 [quant-ph]


F. Xu, J. M. Arrazola, K. Wei, W. Wang, P. Palacios-Avila, C. Feng, S. Sajeed, N. Lütkenhaus, and H.-K. Lo,
Experimental quantum fingerprinting with weak coherent pulses,
Nat. Commun. 6, 8735 (2015).
PDF (490 KiB);
arXiv:1503.05499 [quant-ph]
F. Xu, K. Wei, S. Sajeed, S. Kaiser, S. Sun, Z. Tang, L. Qian, V. Makarov, and H.-K. Lo,
Experimental quantum key distribution with source flaws,
Phys. Rev. A 92, 032305 (2015).
PDF (415 KiB);
arXiv:1408.3667 [quant-ph]
S. Sajeed, P. Chaiwongkhot, J.-P. Bourgoin, T. Jennewein, N. Lütkenhaus, and V. Makarov,
Security loophole in free-space quantum key distribution due to spatial-mode detector-efficiency mismatch,
Phys. Rev. A 91, 062301 (2015).
PDF (1.1 MiB);
arXiv:1502.02785 [quant-ph]
S. Sajeed, I. Radchenko, S. Kaiser, J.-P. Bourgoin, A. Pappa, L. Monat, M. Legré, and V. Makarov,
Attacks exploiting deviation of mean photon number in quantum key distribution and coin tossing,
Phys. Rev. A 91, 032326 (2015).
PDF (1.8 MiB);
arXiv:1412.8032 [quant-ph]
N. Jain, B. Stiller, I. Khan, V. Makarov, Ch. Marquardt, and G. Leuchs,
Risk analysis of Trojan-horse attacks on practical quantum key distribution systems,
IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 21, 6600710 (2015).
PDF (4.8 MiB);
arXiv:1408.0492 [quant-ph]


N. Jain, E. Anisimova, I. Khan, V. Makarov, Ch. Marquardt, and G. Leuchs,
Trojan-horse attacks threaten the security of practical quantum cryptography,
New J. Phys. 16, 123030 (2014).
PDF (1.7 MiB);
arXiv:1406.5813 [quant-ph]
M. G. Tanner, V. Makarov, and R. H. Hadfield,
Optimised quantum hacking of superconducting nanowire single-photon detectors,
Opt. Express 22, 6734 (2014).
PDF (1.3 MiB);
arXiv:1305.5989 [quant-ph]
A. N. Bugge, S. Sauge, A. M. M. Ghazali, J. Skaar, L. Lydersen, and V. Makarov,
Laser damage helps the eavesdropper in quantum cryptography,
Phys. Rev. Lett. 112, 070503 (2014).
PDF (704 KiB);
arXiv:1310.8384 [quant-ph]
Q. Liu, A. Lamas-Linares, C. Kurtsiefer, J. Skaar, V. Makarov, and I. Gerhardt,
A universal setup for active control of a single-photon detector,
Rev. Sci. Instrum. 85, 013108 (2014).
PDF (898 KiB);
arXiv:1307.5951 [quant-ph]


X.-S. Ma, T. Herbst, T. Scheidl, D. Wang, S. Kropatschek, W. Naylor, B. Wittmann, A. Mech, J. Kofler, E. Anisimova, V. Makarov, T. Jennewein, R. Ursin, and A. Zeilinger,
Quantum teleportation over 143 kilometres using active feed-forward,
Nature 489, 269 (2012).
Link to journal version;
arXiv:1205.3909 [quant-ph]
Below are relevant papers published when the lab was located in Norway.


A. M. M. Ghazali, A. N. Bugge, S. Sauge, and V. Makarov,
Automated characterization of single-photon avalanche photodiode,
IIUM Eng. J. 12, no. 5, 97 (2011).
arXiv:1202.1591 [physics.ins-det]
L. Lydersen, M. K. Akhlaghi, A. H. Majedi, J. Skaar, and V. Makarov,
Controlling a superconducting nanowire single-photon detector using tailored bright illumination,
New J. Phys. 13, 113042 (2011).
arXiv:1106.2396 [quant-ph]
L. Lydersen, V. Makarov, and J. Skaar,
Comment on “Resilience of gated avalanche photodiodes against bright illumination attacks in quantum cryptography” [Appl. Phys. Lett. 98, 231104 (2011)],
Appl. Phys. Lett. 99, 196101 (2011);
Yuan et al. reply: ibid. 196102 (2011).
arXiv:1106.3756 [quant-ph].
Reply: PDF;
arXiv:1109.3149 [quant-ph]
S. Sauge, L. Lydersen, A. Anisimov, J. Skaar, and V. Makarov,
Controlling an actively-quenched single photon detector with bright light,
Opt. Express 19, 23590 (2011).
arXiv:0809.3408 [quant-ph]
I. Gerhardt, Q. Liu, A. Lamas-Linares, J. Skaar, V. Scarani, V. Makarov, and C. Kurtsiefer,
Experimentally faking the violation of Bell’s inequalities,
Phys. Rev. Lett. 107, 170404 (2011).
arXiv:1106.3224 [quant-ph]
Y.-S. Kim, Y.-C. Jeong, S. Sauge, V. Makarov, and Y.-H. Kim,
Ultra-low noise single-photon detector based on Si avalanche photodiode,
Rev. Sci. Instrum. 82, 093110 (2011).
arXiv:1105.0869 [physics.ins-det]
L. Lydersen, N. Jain, C. Wittmann, Ø. Marøy, J. Skaar, Ch. Marquardt, V. Makarov, and G. Leuchs,
Superlinear threshold detectors in quantum cryptography,
Phys. Rev. A 84, 032320 (2011).
arXiv:1106.2119 [quant-ph]
N. Jain, C. Wittmann, L. Lydersen, C. Wiechers, D. Elser, Ch. Marquardt, V. Makarov, and G. Leuchs,
Device calibration impacts security of quantum key distribution,
Phys. Rev. Lett. 107, 110501 (2011).
arXiv:1103.2327 [quant-ph]
I. Gerhardt, Q. Liu, A. Lamas-Linares, J. Skaar, C. Kurtsiefer, and V. Makarov,
Full-field implementation of a perfect eavesdropper on a quantum cryptography system,
Nat. Commun. 2, 349 (2011).
Link to journal version;
arXiv:1011.0105 [quant-ph]
L. Lydersen, J. Skaar, and V. Makarov,
Tailored bright illumination attack on distributed-phase-reference protocols,
J. Mod. Opt. 58, 680 (2011).
Link to journal version;
arXiv:1012.4366 [quant-ph]
L. Lydersen, V. Makarov, and J. Skaar,
Secure gated detection scheme for quantum cryptography,
Phys. Rev. A 83, 032306 (2011).
arXiv:1101.5698 [quant-ph]
C. Wiechers, L. Lydersen, C. Wittmann, D. Elser, J. Skaar, Ch. Marquardt, V. Makarov, and G. Leuchs,
After-gate attack on a quantum cryptosystem,
New J. Phys. 13, 013043 (2011).
arXiv:1009.2683 [quant-ph]


L. Lydersen, C. Wiechers, C. Wittmann, D. Elser, J. Skaar, and V. Makarov,
Thermal blinding of gated detectors in quantum cryptography,
Opt. Express 18, 27938 (2010).
arXiv:1009.2663 [quant-ph]
L. Lydersen, C. Wiechers, C. Wittmann, D. Elser, J. Skaar, and V. Makarov,
Hacking commercial quantum cryptography systems by tailored bright illumination,
Nat. Photonics 4, 686 (2010);
comment: ibid. 4, 800, reply: 801 (2010).
Link to journal version;
arXiv:1008.4593 [quant-ph].
Link to comment;
arXiv:1009.6130 [quant-ph].
Link to reply;
arXiv:1012.0476 [quant-ph]


V. Makarov,
Controlling passively quenched single photon detectors by bright light,
New J. Phys. 11, 065003 (2009).
arXiv:0707.3987 [quant-ph]


V. Makarov and J. Skaar,
Faked states attack using detector efficiency mismatch on SARG04, phase-time, DPSK, and Ekert protocols,
Quant. Inf. Comp. 8, 0622 (2008).


V. Makarov, A. Anisimov, and J. Skaar,
Effects of detector efficiency mismatch on security of quantum cryptosystems,
Phys. Rev. A 74, 022313 (2006);
erratum: ibid. 78, 019905 (2008).
PDF – includes erratum;


V. Makarov and D. R. Hjelme,
Faked states attack on quantum cryptosystems,
J. Mod. Opt. 52, 691 (2005).


V. Makarov, A. Brylevski, and D. R. Hjelme,
Real-time phase tracking in single-photon interferometers,
Appl. Opt. 43, 4385 (2004).


A. Vakhitov, V. Makarov, and D. R. Hjelme,
Large pulse attack as a method of conventional optical eavesdropping in quantum cryptography,
J. Mod. Opt. 48, 2023 (2001).
 Eve :(