Distribución Cuántica de Claves basada en un interferómetro Mach-Zehnder con estabilización pasiva

IGNACIO H. LOPEZ GRANDE; MIGUEL A. LAROTONDA

Buenos Aires

Conferencia; 103 Reunión Anual de Física (AFA); 2018

Asociación Física Argentina

Presentamos la implementación experimental de un esquema de Distribución Cuántica de Claves (DCC) que combina la simplicidad de los Protocolos de Referencia de Fase Distribuida con las características de autoestabilidad interferométrica e insensibilidad respecto de la polarización de los sistemas tipo "Plug Play". En particular nuestra propuesta esta basada en un interferómetro de Mach-Zehnder por polarización, rotadores y espejos de Faraday. Adicionalmente, nuestro esquema posee una estructura tipo servidor-cliente permitiendo una distribución práctica de las claves con todos los dispositivos sensibles y costosos ubicados en el lado del servidor.Por otro lado los recursos y requerimientos del cliente son mínimos.El protocolo realiza una codificación de bits clásicos en modos temporales discretos de los fotones ("time-bin") y funciona de la siguiente manera: En primer lugar el servidor genera estados de referencia y los envía al cliente.´ Estos se obtienen a partir de pulsos intensos de luz con polarización diagonal que inciden sobre el interferómetro de Mach-Zehnder altamente desbalanceado. Por cada pulso a la entrada se generan dos pulsos a la salida con polarizaciones ortogonales. El cliente prepara los estados necesarios para el protocolo a partir de los patrones de referencia recibidos. La preparación de dichos estados se realiza "borrando.aleatoriamente alguno de los pulsos del patrón y luego atenuando su intensidad al nivel de pocos fotones por símbolo. Finalmente el cliente reenvía el estado cuántico preparado al servidor. Tanto la etapa de detección como el monitoreo de la presencia de un posible espía es realizado por el receptor (servidor) empleando el mismo interferómetro que se utilizó para generar los pulsos del patrón de referencia.