Análise e resultados experimentais de sistemas de distribuição quântica de chaves usando fótons isolados e estados coerentes mesoscópicos

by Mendonça, Fábio Alencar

Nesta dissertação é realizado um estudo sobre implementações de distribuição quântica de chaves (DQC) em redes ópticas. Inicialmente, é feita uma revisão da teoria da distribuição quântica de chaves com fótons isolados e de algumas implementações com estados coerentes fortemente atenuados, bem como a revisão de um sistema óptico para encriptação física de mensagens utilizando estados coerentes mesoscópicos. Em seguida, é analisada a utilização de um sistema de correção de erros para o sistema de encriptação física usando estados coerentes mesoscópicos, e são propostos dois novos esquemas de distribuição quântica de chaves. O primeiro é a possível implementação de um sistema híbrido, isto é, utilizando estados coerentes fortemente atenuados e estados coerentes mesoscópicos, para DQC e autenticação quântica de mensagens clássicas. O segundo é uma implementação de um sistema de DQC baseado em modulação de fase relativa entre bandas laterais de freqüência, utilizando duas portadoras de RF e moduladores de amplitude em Alice e fase em Bob. Posteriormente, é detalhada a realização experimental de um sistema de DQC, simples e didática, usando estados de polarização de pulsos coerentes fortemente atenuados que executa o protocolo B92. Por fim, é feita a caracterização teórica e experimental de um receptor óptico para uso em comunicações ópticas.