[en] POST PROCESSING IN QUANTUM CRYPTOGRAPHY SYSTEMS

[pt] PÓS PROCESSAMENTO EM SISTEMAS DE CRIPTOGRAFIA QUÂNTICA

[pt] CAMILA LIMA DE SOUSA

[pt] DISTRIBUICAO QUANTICA DE CHAVES

[pt] AMPLIFICACAO DE PRIVACIDADE

[pt] ESTIMACAO DE ERRO

[pt] TAXA DE ERRO DE BITS QUANTICOS

[pt] CORRECAO DE ERRO QUANTICO

[en] QUANTUM KEY DISTRIBUTION

[en] PRIVACY AMPLIFICATION

[en] ERROR ESTIMATION

[en] QUANTUM BIT ERROR RATE

[en] QUANTUM ERROR CORRECTION

[pt] Os protocolos de comunicação quântica são essenciais para a transmissão segura de informações, utilizando os princípios da mecânica quântica para alcançar uma segurança inatingível por sistemas criptográficos clássicos. Diferentemente dos métodos tradicionais que dependem de chaves criptográficas convencionais, os protocolos quânticos exploram propriedades únicas dos sistemas quânticos para garantir a segurança da comunicação. No entanto, a implementação prática da distribuição quântica de chaves (QKD) é desafiada por erros introduzidos durante a geração e transmissão de estados quânticos e pela possível presença de espiões. Esta dissertação explora algumas das estratégias mais usadas para estimativa de erros, correção de erros e amplificação de privacidade em sistemas de QKD. Por meio de uma revisão bibliográfica e simulações abrangentes, o estudo avalia as técnicas mais eficazes em cada área. O objetivo final desta análise é desenvolver um método a ser implementado na Rede Rio Quântica, uma rede de comunicação quântica metropolitana que interliga as instituições PUC-Rio, CBPF e UFRJ por meio de fibras ópticas e a UFF através de um canal de espaço livre. Os resultados destacam a importância de otimizar as medidas de correção de erros e privacidade para melhorar a confiabilidade e a segurança das redes de comunicação quântica.

[en] Quantum communication protocols are essential for secure transmission of information, utilizing the principles of quantum mechanics to achieve security unattainable by classical cryptographic systems. Unlike traditional methods that rely on conventional cryptographic keys, quantum protocols exploit unique properties of quantum systems to ensure communication security. However, the practical implementation of quantum key distribution (QKD) is challenged by errors introduced during the generation and transmission of quantum states and the potential presence of eavesdroppers. This thesis explores some of the most commonly used strategies for error estimation, error reconciliation, and privacy amplification within QKD systems. Through a literature review and comprehensive simulations, the study evaluates the most effective techniques in each area. The ultimate goal of this analysis is to develop a method to be implemented on Rede Rio Quântica, a metropolitan quantum communication network interlinking the institutions PUC-Rio, CBPF and UFRJ via optical fibers and UFF through a free-space channel. The findings underscore the importance of optimizing error correction and privacy measures to enhance the reliability and security of quantum communication networks.

GUILHERME PENELLO TEMPORAO

MARCO ANTONIO GRIVET MATTOSO MAIA

GUILHERME PENELLO TEMPORAO

THIAGO BARBOSA DOS SANTOS GUERREIRO

2024-10-10

2024-09-18

[pt] TEXTO

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INGLÊS

https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=68360@1

https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=68360@2

https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.68360