Ontwerp van een geïntegreerde gebalanceerde ontvanger voor continu variabele kwantum sleutel distributie systemen

Veilige communicatie door middel van cryptografie is van vitaal belang in veel activiteiten van de informatiemaatschappij. De beveiliging van traditionele cryptosystemen met openbare sleutel is gebaseerd op computationele complexiteit en kan worden onderbroken door krachtige computers. Gelukkig kan met de komst van Quantum-cryptografie onvoorwaardelijk veilige encryptie worden gegarandeerd door de wetten van de (kwantum) fysica. Kwantumcryptografie zorgt ervoor dat de partijen veilig geheime sleutels kunnen verkrijgen door Quantum Key Distribution (QKD) te gebruiken. De twee meest populaire vormen van QKD zijn Discrete Variable QKD (DV-QKD) en Continuous Variable QKD (CV-QKD). DV-QKD verdeelt de geheime sleutel door informatie in afzonderlijke fotonen te coderen, terwijl CV-QKD gebruik maakt van continue eigenschappen die worden toegeschreven aan fotonenstromen. DV-QKD-ontvangers vereisen afzonderlijke fotondetectoren die beperkt zijn in bandbreedte en spectrale selectiviteit terwijl ze ook relatief duur zijn. Het voordeel van de CV-QKD-benadering is dat afzonderlijke fotondetectoren niet langer nodig zijn. In plaats daarvan kunnen minder dure en snellere telecomcomponenten worden gebruikt. Tot nu toe waren CV-QKD-systemen meestal beperkt tot bench-top experimenten, met behulp van discrete fotonische en elektronische systemen. Deze experimenten zijn waardevol vanuit een wetenschappelijk oogpunt, maar zijn onpraktisch en duur voor commerciële toepassingen. Dit project heeft tot doel de overgang van basiswetenschap naar engineering te realiseren door een geïntegreerde gebalanceerde ontvanger met een hoge gevoeligheid en bandbreedte te ontwikkelen en implementeren.