Kvantkommunikation

Mål

Efter att ha slutfört kursen förväntas studenten:

1. Förstå och beskriva grunderna i kvantkommunikation.2. Analysera, modellera och beräkna prestanda för kvantkommunikationsprotokoll, inklusive kvantnyckeldistribution och sammanflätningsdistribution.3. Implementera, mäta och beräkna kvantbitfelfrekvensen i en kvantkommunikationsprotokoll.

Innehåll

• Grundläggande om kvantkommunikation: Kvantnyckeldistribution, BB84-, E91- och SARG04-protokollen. Efterbearbetning inom kvantnyckeldistribution, sammanflätning, Bell-tillstånd, Bell-olikheter, kryphål, krav för kryphålsfria Bell-tester. Enhets-, semi-enhets- och mätanordnings-oberoende säkerhetsanalys av nyckelhastighet.
• Implementeringar av kvantkommunikationsprotokoll: Polarisations-, tidsbin- och rymd-kodningar. Högdimensionell kvantnyckeldistribution. Sidokanalattacker, detektorbländning, falska tillstånd-attacker, motåtgärder. Robusta QKD-protokoll, såsom MDI-QKD och TF-QKD. Flerfotonprotokoll, kvantnätverk och tillämpningar, samexistens av klassisk och kvantdata i samma kanaler. Fiberbaserad, satellit- och drönarbaserad kvantkommunikation.