Aplicações da função Wq de Lambert-Tsallis e da disentropia em distribuição quântica chaves

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2024
Autor(a) principal: Andrade, Joacir Soares de
Orientador(a): Ramos, Rubens Viana
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Não Informado pela instituição
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Área do conhecimento CNPq:
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
Link de acesso: http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/78624
Resumo: This work is about quantum key distribution and it is divided into theoretical and experimental parts. In the theoretical part, the Lambert-Tsallis Wq function is used to find the analytical formula for the channel’s length that maximizes the secure bit transmission rate in an optical network with classical and quantum signals in the same optical fiber, using different wavelengths, and taking into account the spontaneous Raman scattering. Following, Wq is used to calculate the fluctuation of carriers in a SiO2 integrated amplitude modulator used in continuous variable QKD, as well as in the calculation of the parameter that models a stochastic quantum channel with transmissivity with uniform distribution. At last, a new quantum key distribution protocol, named disentropy-based QKD, is proposed. This protocol uses only amplitude modulation and it detects the eavesdropping action by calculating the disentropy. It is the first QKD protocol that does not use quantum error rate to detect the eavesdropping and it is also the QKD protocol with the simplest implementation ever proposed. In the experimental part, the experimental results of a remotely controlled single-photon detector are presented.
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spelling Andrade, Joacir Soares deRamos, Rubens Viana2024-10-23T19:01:00Z2024-10-23T19:01:00Z2024ANDRADE, Joacir Soares de. Aplicações da função Wq Lambert-Tsallis e da disentropia em distribuição quântica de chaves. 2023. 66 f. Tese (Doutorado em Engenharia de Teleinformática)-Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2023.http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/78624This work is about quantum key distribution and it is divided into theoretical and experimental parts. In the theoretical part, the Lambert-Tsallis Wq function is used to find the analytical formula for the channel’s length that maximizes the secure bit transmission rate in an optical network with classical and quantum signals in the same optical fiber, using different wavelengths, and taking into account the spontaneous Raman scattering. Following, Wq is used to calculate the fluctuation of carriers in a SiO2 integrated amplitude modulator used in continuous variable QKD, as well as in the calculation of the parameter that models a stochastic quantum channel with transmissivity with uniform distribution. At last, a new quantum key distribution protocol, named disentropy-based QKD, is proposed. This protocol uses only amplitude modulation and it detects the eavesdropping action by calculating the disentropy. It is the first QKD protocol that does not use quantum error rate to detect the eavesdropping and it is also the QKD protocol with the simplest implementation ever proposed. In the experimental part, the experimental results of a remotely controlled single-photon detector are presented.A presente tese versa sobre distribuição quântica de chaves e está dividida em uma parte teórica e uma parte experimental. Na parte teórica, a função Wq de Lambert-Tsallis é utilizada para encontrar a fórmula analítica do comprimento de canal que maximiza a taxa de transmissão de bits seguros em uma rede óptica com sinais clássicos e quânticos trafegando na mesma fibra, em comprimentos de onda diferentes, e considerando o espalhamento Raman espontâneo. Em seguida, Wq é utilizada para calcular a flutuação de portadores em um modulador de amplitude integrado em SiO2 usado em QKD de variáveis contínuas, e no cálculo do parâmetro que modela um canal quântico estocástico de transmissividade com distribuição uniforme. Por fim, um novo protocolo de distribuição quântica de chaves, chamado QKD baseado em disentropia, foi proposto. Este protocolo utiliza modulação de amplitude e detecta a presença de espionagem utilizando a disentropia. É o primeiro protocolo de QKD que não utiliza a taxa de erro para detectar espionagem e é também o de mais simples implementação prática. Na parte experimental, são apresentados os resultados experimentais de um detector de fótons controlado remotamente por luz.Este documento está disponível online com base na Portaria no 348, de 08 de dezembro de 2022, disponível em: https://biblioteca.ufc.br/wp-content/uploads/2022/12/portaria348-2022.pdf, que autoriza a digitalização e a disponibilização no Repositório Institucional (RI) da coleção retrospectiva de TCC, dissertações e teses da UFC, sem o termo de anuência prévia dos autores. Em caso de trabalhos com pedidos de patente e/ou de embargo, cabe, exclusivamente, ao autor(a) solicitar a restrição de acesso ou retirada de seu trabalho do RI, mediante apresentação de documento comprobatório à Direção do Sistema de Bibliotecas.Aplicações da função Wq de Lambert-Tsallis e da disentropia em distribuição quântica chavesinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisDistribuição de chave quânticafFunção Wq de Lambert-TsallisEntropia (Teoria da informação)Quantum key distributionLambert-Tsallis Wq functionEntropy (Information Theory)CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICAinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC)instname:Universidade Federal do Ceará (UFC)instacron:UFChttp://lattes.cnpq.br/2457200306760938http://lattes.cnpq.br/89725475068635232024-10-07LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748http://repositorio.ufc.br/bitstream/riufc/78624/4/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD54ORIGINAL2023_tese_jsandrade.pdf2023_tese_jsandrade.pdfTeseapplication/pdf1682040http://repositorio.ufc.br/bitstream/riufc/78624/3/2023_tese_jsandrade.pdf2fd6ea3cd77b0bcbd3b5654bb7a7ca51MD53riufc/786242024-10-23 16:03:59.25oai:repositorio.ufc.br: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Repositório InstitucionalPUBhttp://www.repositorio.ufc.br/ri-oai/requestbu@ufc.br || repositorio@ufc.bropendoar:2024-10-23T19:03:59Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC) - Universidade Federal do Ceará (UFC)false
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