Système intégré de distribution quantique de clés adaptés aux transmissions en espace libre
Institution:
BesançonDisciplines:
Directors:
Abstract EN:
Quantum cryptography or more precisely quantum key distribution, uses fundamental properties of quantum physics with an aim of ensuring secret keys division absolutely confidential secret key. Whereas the majority of free-space quantum cryptography set-up rest on a polarization coding, we developed a technique based on a sequential separation of signals bringing a single sideband modulation phase coding. This transmission process using standard electro-optical components (lasers diodes, modulators) enables us to limit mechanical and temperature instabilities to carry out a compact and transportable system. With this same aim of integration, we developed two RF electronic circuits (emittor and receiver) of reduced size gathering all the functions used to control of the various active optical elements of the set up. A theoretical study of the chirp influence on the different modulating elements of the systems on the QBER was proposed. Thanks to this study, we clearly established the optimal bias point of the experimental set-up. We also gave a first theoretical estimate of the atmospheric turbulence influence on our system and proposed an optical synchronization process to limit this influence. Finally, an experimental demonstrator was developed in the laboratory and we obtained the first results on a few meters transmission. It arises from them an average QBER of 1. 5% over one 4 hours period.
Abstract FR:
La cryptographie quantique ou plus précisément la distribution quantique de clés, utilise des propriétés fondamentales dans le but d'assurer un partage de clés secrètes absoluement confidentiel. Alors que la plupart des disipositifs de cryptographie quantique en espace libre reposent sur un codage en polarisation, nous avons développés une technique basée sur une séparation séquentielle des signaux amenant un codage en phase par bandes latérales de modulation. Ce procédé de transmission utilisant des composant électro-optiques standards (diodes, lasers modulateurs) nous permet de limiter les instabilités mécaniques et de températures afin de réaliser un système compact et transportable. Dans ce même but d’intégration, nous avons développés deux cartes électroniques HF (émetteur et récepteur) de taille réduites regroupant toutes les tailles nécessaires à la commande des différents éléments optiques actifs du système. Une étude théorique se l’influence du chirp des différents éléments modulant du système sur le QBER a été proposé. Il en ressort l’établissement des points de fonctionnement idéaux du dispositif garantissant un fonctionnement optimal. Nous avons également donné une première estimation théorique de l’influence des turbulences atmosphériques sur notre système et proposé un dispositif de synchronisation optique pour limiter cette influence. Enfin, un démonstrateur expérimental a été développé au laboratoire et nous avons obtenu des premiers résultats sur une transmission de quelques mètres. Il en resort un QBER moyen de 1,5 % sur une période de 5 heures