Original title: Laboratorní úloha – Kvantová distribuce klíčů založená na polarizaci
Translated title: Laboratory task - Polarization-based quantum key distribution
Authors: Poláková, Sylva ; Münster, Petr (referee) ; Klíčník, Ondřej (advisor)
Document type: Bachelor's theses
Year: 2024
Language: cze
Publisher: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií
Abstract: [cze] [eng]
Tato bakalářská práce se zaměřuje na detailní rozbor problematiky kvantové distribuce klíčů (QKD) se zaměřením na jednosměrné prepare-and-measure protokoly s diskrétní proměnnou (DV-QKD) a polarizačním kódováním. Práce se člení na část teoretickou a praktickou. V úvodní teoretické části práce je poskytnut komplexní přehled o polarizaci jako zásadním fyzikálním jevu, který je nezbytný pro pochopení fungování QKD protokolů. Jsou rozebrány různé aspekty polarizace, včetně Jonesových vektorů, Stokesových parametrů a Poincarého koule. Další část se věnuje základům kvantové mechaniky s důrazem na qubit a reprezentaci kvantových stavů. Dále práce přechází k samotné kvantové distribuci klíčů, kde jsou vysvětleny základní principy QKD, a rovněž jsou zde analyzovány nejvýznamnější protokoly. Práce obsahuje i rešerši aktuálně platných standardů. V praktické části je navržena laboratorní úloha, která má za cíl demonstrovat význam polarizace v kontextu QKD protokolů. This bachelor thesis focuses on a detailed analysis of quantum key distribution (QKD) with a focus on one-way prepare-and-measure protocols with discrete variable (DV-QKD) and polarization coding. The thesis is divided into a theoretical and practical part. The introductory theoretical part of the thesis provides a comprehensive overview of polarization as a fundamental physical phenomenon that is essential for understanding the operation of QKD protocols. Various aspects of polarization are discussed, including Jones vectors, Stokes parameters, and the Poincaré sphere. The next section covers the basics of quantum mechanics with a focus on qubit and the representation of quantum states. The work then moves on to quantum key distribution itself, where the basic principles of QKD are explained, and the most important protocols are also analysed. In the practical part, a laboratory task is designed to demonstrate the importance of polarization in the context of QKD protocols.
Keywords: DV-QKD; polarization; protocol BB84; quantum key distribution (QKD); quantum mechanics; DV-QKD; kvantová distribuce klíčů (QKD); kvantová mechanika; polarizace; protokol BB84

Institution: Brno University of Technology (web)
Document availability information: Fulltext is available in the Brno University of Technology Digital Library.
Original record: https://hdl.handle.net/11012/246494

Permalink: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-617091


The record appears in these collections:
Universities and colleges > Public universities > Brno University of Technology
Academic theses (ETDs) > Bachelor's theses