Teoria e implementaÃÃo de detectores de fÃtons isolados para comunicaÃÃes quÃnticas em redes Ãpticas

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: George Andrà Pereira ThÃ
Data de Publicação: 2006
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFC
Texto Completo: http://www.teses.ufc.br/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=2111
Resumo: Tecnologia da InformaÃÃo QuÃntica à uma Ãrea multidisciplinar nova que tem recebido muita atenÃÃo por ser promissora e devido a seu alto potencial em resolver problemas ainda nÃo solucionados. Dentro desta grande Ãrea, as ComunicaÃÃes QuÃnticas estÃo bastante desenvolvidas. Nesta sub-Ãrea, distribuiÃÃo QuÃntica de Chaves à o campo mais avanÃado. Ela permite que duas partes, chamadas Alice e Bob, compartilhem uma chave criptogrÃfica atravÃs de um canal seguro (seguranÃa garantida por leis da mecÃnica quÃntica). A maior parte dos Sistemas de DistribuiÃÃo QuÃntica de Chaves à executada em enlaces de fibras Ãpticas e, nestes sistemas, a mais importante parte à o Detector de FÃtons Isolados. Detector de FÃtons Isolados à um equipamento capaz de absorver um fÃton e gerar um sinal TTL. Assim, em um Detector de FÃtons Isolados ideal, cada fÃton que chega deve disparar um pulso TTL na saÃda. Dado que a energia de um fÃton isolado à muito baixa, um fotodiodo de avalanche à usado para realizar o processo absorÃÃo do fÃtongeraÃÃo de portador, uma vez que este fotodiodo, se corretamente polarizado, pode disparar uma avalanche de portadores detectÃvel. ApÃs a avalanche ter se iniciado, ela deve ser extinta para evitar qualquer dano ao fotodiodo, o que à feito por um circuito de extinÃÃo de avalanche. O fotodiodo de avalanche à o elemento mais importante de um Detector de FÃtons Isolados e sua caracterizaÃÃo requer muita atenÃÃo. Neste contexto, esta dissertaÃÃo lida com aspectos teÃricos e prÃticos de Detectores de FÃtons Isolados para ComunicaÃÃes QuÃnticas. Inicia com a teoria de fotodiodos de avalanche e circuitos de extinÃÃo (resultados numÃricos de circuitos de extinÃÃo tambÃm sÃo mostrados), e segue atà a caracterizaÃÃo de um Detector de FÃtons Isolados construÃdo em laboratÃrio e suas aplicaÃÃes em metrologia de dispositivos Ãpticos, bem como em resoluÃÃo de nÃmero de fÃtons.
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spelling info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisTeoria e implementaÃÃo de detectores de fÃtons isolados para comunicaÃÃes quÃnticas em redes ÃpticasTheory and implementation of sigle-photon detectors for quantum communications in optical networks2006-06-13Rubens Viana Ramos48431583304http://lattes.cnpq.br/8972547506863523Paulo CÃsar Cortez11250534372http://lattes.cnpq.br/5024602152304064SÃrgio Antenor de Carvalho82251886753http://lattes.cnpq.br/5212808983641078Jean Pierre Von Der Weid25990683715http://lattes.cnpq.br/219273826057234362147390372http://lattes.cnpq.br/6398510210462764George Andrà Pereira ThÃUniversidade Federal do CearÃPrograma de PÃs-GraduaÃÃo em Engenharia de TeleinformÃticaUFCBRDetectores de fÃtons isolados comunicaÃÃes quÃnticasSingle-photon detectors quantum communicationsTELEINFORMATICATecnologia da InformaÃÃo QuÃntica à uma Ãrea multidisciplinar nova que tem recebido muita atenÃÃo por ser promissora e devido a seu alto potencial em resolver problemas ainda nÃo solucionados. Dentro desta grande Ãrea, as ComunicaÃÃes QuÃnticas estÃo bastante desenvolvidas. Nesta sub-Ãrea, distribuiÃÃo QuÃntica de Chaves à o campo mais avanÃado. Ela permite que duas partes, chamadas Alice e Bob, compartilhem uma chave criptogrÃfica atravÃs de um canal seguro (seguranÃa garantida por leis da mecÃnica quÃntica). A maior parte dos Sistemas de DistribuiÃÃo QuÃntica de Chaves à executada em enlaces de fibras Ãpticas e, nestes sistemas, a mais importante parte à o Detector de FÃtons Isolados. Detector de FÃtons Isolados à um equipamento capaz de absorver um fÃton e gerar um sinal TTL. Assim, em um Detector de FÃtons Isolados ideal, cada fÃton que chega deve disparar um pulso TTL na saÃda. Dado que a energia de um fÃton isolado à muito baixa, um fotodiodo de avalanche à usado para realizar o processo absorÃÃo do fÃtongeraÃÃo de portador, uma vez que este fotodiodo, se corretamente polarizado, pode disparar uma avalanche de portadores detectÃvel. ApÃs a avalanche ter se iniciado, ela deve ser extinta para evitar qualquer dano ao fotodiodo, o que à feito por um circuito de extinÃÃo de avalanche. O fotodiodo de avalanche à o elemento mais importante de um Detector de FÃtons Isolados e sua caracterizaÃÃo requer muita atenÃÃo. Neste contexto, esta dissertaÃÃo lida com aspectos teÃricos e prÃticos de Detectores de FÃtons Isolados para ComunicaÃÃes QuÃnticas. Inicia com a teoria de fotodiodos de avalanche e circuitos de extinÃÃo (resultados numÃricos de circuitos de extinÃÃo tambÃm sÃo mostrados), e segue atà a caracterizaÃÃo de um Detector de FÃtons Isolados construÃdo em laboratÃrio e suas aplicaÃÃes em metrologia de dispositivos Ãpticos, bem como em resoluÃÃo de nÃmero de fÃtons. Quantum Information Technology is a new multi-disciplinary area which has received a lot of attention due to its promises and its high potential in solving problems still unsolved. In this big area, Quantum Communication is too much developed. In this subarea, Quantum Key Distribution is the most advanced field. It permits two parties, named Alice and Bob, sharing a cryptography key through a secure channel (guaranteed by laws of quantum mechanics). The most of Quantum Key Distribution Systems run over optical fiber links and, in these systems, the most important part is the Single-Photon Detector. Single-Photon Detector is an equipment able to absorb a photon and generate a TTL pulse. Thus, in an ideal Single-Photon Detector, each photon incoming must trigger a TTL pulse at the output. Since the energy level of a single-photon is too much low, an avalanche photodiode is used to perform the photon absorption-carrier generation process, once this photodiode if correctly biased can trigger a detectable avalanche of carriers. After the avalanche has been started, it must be quenched in order to avoid any damage to the photodiode, which is made by an avalanche quenching circuit. The avalanche photodiode is the most important element of a Single-Photon Detector and its characterization requires much attention. In this context, this dissertation deals with theoretical and practical aspects of Single-Photon Detectors for Quantum Communication. It starts from the theory of avalanche photodiodes and quenching circuits (numerical results of quenching circuits are also shown) and follows until the characterization of a home-made Single-Photon Detector and its applications in Metrology of optical devices and in Photon-Number Resolution as well. nÃo hÃhttp://www.teses.ufc.br/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=2111application/pdfinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCinstname:Universidade Federal do Cearáinstacron:UFC2019-01-21T11:15:13Zmail@mail.com -
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