Diseño e implementación de la etapa de control y sincronización de sistemas de distribución cuántica de clave en fibra óptica multiplexados en subportadora de radiofrecuencia

Abstract

[ES] Este trabajo se centra en el diseño e implementación del control y sincronización de los dispositivos que integran el sistema de distribución de clave cuántica en fibra óptica empleando las técnicas de multiplexación por subportadora de radiofrecuencia y longitud de onda (WDM-SCM-QKD). Para conseguirlo se ha utilizado la FPGA Virtex V así como diversas placas de circuito impreso (PCB) diseñadas para tal fin. Se ha realizado una interfaz gráfica empleando el entorno Labview así como software de postprocesado que permita obtener la clave cuántica y as elí como parámetros de calidad QBER. Se ha verificado la viabilidad del sistema WDM-SCM-QKD con dos canales cuánticos y dos subportadoras de radiofrecuencia por canal, tanto en régimen clásico como cuántico, obteniendo tasas de 20 a 40 Kbps y QBER<1.5% por subportadora en régimen cuántico.

[EN] This thesis is focused in the design and implementation of control and synchronization of the devices comprising the system of quantum key distribution using subcarrier and wavelength multiplexing (WDM-SCM-QKD) techniques. To achieve it a Virtex FPGA V was used and various printed circuit boards (PCB) were designed. A graphical interface in Labview environment and post-processing software was also designed in order to obtain the quantum key and quality parameters and QBER. The viability of WDM-SCM-QKD was verified with two quantum channels and two radio frequency subcarriers per channel in both, classical and quantum mode, obtaining rates of 20 to 40 Kbps and QBER <1.5% per subcarrier in quantum mode.