Klasické koherentní optické komunikace
• Amplitudová a fázová modulace laserového záření
• Heterodynní a homodynní optický příjímač
• Vliv přenosového kanálu na koherentní komunikace
• Koherentní systémy využívající PSK, DPSK, ASK, FSK modulace
• Vlivy přenosového kanálu na koherentní komunikace
• Srovnání koherentních a nekoherentních optických komunikací
Kvantové stavy světla pro komunikační účely
• Kvantový šum světla
• Koherentní stavy světla a jejich detekce
• Šíření koherentních stavů v komunikačním kanálu
• Stlačené stavy světla, jejich generace, šíření a detekce
• Jednofotonové stavy světla, jejich generace, šíření a detekce
• Kvantové bity a kvantové spojité (analogové) signály
Kvantová komunikace s koherentním laserovým zářením a homodynní detekcí
• Principiální schéma kvantové distribuce klíče s homodynním detektorem
• Výpočet bezpečnosti
• Protokol robustní vůči ztrátám, vliv elektronického šumu detektoru, šumu laseru a šumu v přenosovém kanálu.
• Protokoly se stlačenými a provázanými stavy světla
• Kvantová teleportace, kvantové opakovače a kvantové sítě
• Experimentální realizace
Kvantová komunikace s jednotlivými fotony a slabými koherentními stavy
• Principiální schéma kvantové distribuce klíče s jednofotonovým detektorem
• Výpočet bezpečnosti
• Robustnost vůči ztrátám, vliv elektronického šumu detektoru, šumu laseru a šumu v přenosovém kanálu.
• Protokoly s provázanými stavy, test Bellových nerovností
• Kvantová teleportace, kvantové opakovače a kvantové sítě
• Experimentální realizace
Exkurse na katedře optiky a optoelektroniky PřF UP Olomouc (experimentální pracoviště kvantové komunikace a zpracování informace)
• experimentální realizace přípravy jednofotonových stavů
• experimentální realizace detekce jednofotonových stavů
• experimentální realizace homodynní detekce
• přenos jednotlivých fotonů optickými vlákny
• interference jednotlivých fotonů
• provázané stavy jednotlivých fotonů pro kvantovou komunikaci
• experimenty demonstrující kvantový přenos a zpracování
Cvičení:
Předmět má pouze teoretická cvičení a 2 exkurze spojené s ukázkami experimentů
• Amplitudová a fázová modulace laserového záření
• Heterodynní a homodynní optický příjímač
• Vliv přenosového kanálu na koherentní komunikace
• Koherentní systémy využívající PSK, DPSK, ASK, FSK modulace
• Vlivy přenosového kanálu na koherentní komunikace
• Srovnání koherentních a nekoherentních optických komunikací
Kvantové stavy světla pro komunikační účely
• Kvantový šum světla
• Koherentní stavy světla a jejich detekce
• Šíření koherentních stavů v komunikačním kanálu
• Stlačené stavy světla, jejich generace, šíření a detekce
• Jednofotonové stavy světla, jejich generace, šíření a detekce
• Kvantové bity a kvantové spojité (analogové) signály
Kvantová komunikace s koherentním laserovým zářením a homodynní detekcí
• Principiální schéma kvantové distribuce klíče s homodynním detektorem
• Výpočet bezpečnosti
• Protokol robustní vůči ztrátám, vliv elektronického šumu detektoru, šumu laseru a šumu v přenosovém kanálu.
• Protokoly se stlačenými a provázanými stavy světla
• Kvantová teleportace, kvantové opakovače a kvantové sítě
• Experimentální realizace
Kvantová komunikace s jednotlivými fotony a slabými koherentními stavy
• Principiální schéma kvantové distribuce klíče s jednofotonovým detektorem
• Výpočet bezpečnosti
• Robustnost vůči ztrátám, vliv elektronického šumu detektoru, šumu laseru a šumu v přenosovém kanálu.
• Protokoly s provázanými stavy, test Bellových nerovností
• Kvantová teleportace, kvantové opakovače a kvantové sítě
• Experimentální realizace
Exkurse na katedře optiky a optoelektroniky PřF UP Olomouc (experimentální pracoviště kvantové komunikace a zpracování informace)
• experimentální realizace přípravy jednofotonových stavů
• experimentální realizace detekce jednofotonových stavů
• experimentální realizace homodynní detekce
• přenos jednotlivých fotonů optickými vlákny
• interference jednotlivých fotonů
• provázané stavy jednotlivých fotonů pro kvantovou komunikaci
• experimenty demonstrující kvantový přenos a zpracování
Cvičení:
Předmět má pouze teoretická cvičení a 2 exkurze spojené s ukázkami experimentů