Separador de modos espaciales para distribución cuántica de claves

MARCELO A. LUDA; CHRISTIAN T. SCHIMEGELOW; MIGUEL A. LAROTONDA

Villa Carlos Paz, Córdoba

Congreso; 97 Reunión Anual de Física; 2012

El desarrollo de protocolos de Distribución Cuántica de Claves (QKD) con 2 qubits permite aumentar considerablemente la seguridad utilizando 5 bases mutuamente no sesgadas (MUBs) para generar una clave común. Una implementación práctica con fotones se logra codificando qubits en la polarización y en modos espaciales. El principal desafío experimental para la medición de estos fotones es la implementación del análogo a un BeamSplitter para modos espaciales. Se presentan los resultados del armado y caracterización de un interferómetro de Mach-Zehnder con un espejo extra que puede cumplir esa tarea. Mediante estabilización dinámica del camino óptico se logra compensar vibraciones mecánicas y derivas térmicas. Los distintos modos espaciales se preparan a partir de un haz Gausiano retardando la fase media onda sobre una mitad del frente de onda y filtrando componentes espaciales de mayor orden. Finalmente se rotan estos estados utilizando un prisma de Dove. Atenuando el haz al límite de la detección de fotones individuales se analiza la capacidad del interferómetro para distinguir qubits almacenados en modos espaciales y su estabilidad.