Secure quantum communication in multiplexed optical networks
Project goals
Secure quantum communication is intended to share quantum entanglement and establish quantum distribution of provably secure cryptographic keys. Its practical implementation requires deployment in optical networks with existing classical data traffic. Furthermore, multiplexing of quantum signals is needed to increase secure key rates. Crosstalk between the multiplexed modes will however cause noise and limit the performance of quantum communication. We will therefore study and develop quantum communication towards robust and efficient implementation in multiplexed optical networks. Collaboration will enable research in discrete and continuous variable approaches, relying respectively on particle- and wave-type properties of light. Revealing their advantages and considering their hybrid combinations, we will develop feasible solutions for compensating the negative effects of crosstalk. The results of the project will contribute to study of fundamental properties of quantum states in multimode environments and pave the way to full-scale implementation of secure quantum communication.
Keywords
Quantum communicationQuantum key distributionMultiplexingOptical network
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
—
Call for proposals
—
Main participants
Univerzita Palackého v Olomouci / Přírodovědecká fakulta
Contest type
M2 - International cooperation
Contract ID
21-44815L
Alternative language
Project name in Czech
Bezpečná kvantová komunikace v multiplexovaných optických sítích
Annotation in Czech
Bezpečná kvantová komunikace má za cíl sdílení kvantové provázanosti a kvantovou distribuci prokazatelně bezpečných kryptografických klíčů. Její praktická implementace vyžaduje nasazení v optických sítích s existujícím přenosem klasických dat. Navíc současný přenos mnoha kvantových signálů je nutný pro zvýšení rychlosti distribuci klíčů. Přeslech mezi těmito signály může nicméně způsobit šum a omezit přenosovou kapacitu kvantové komunikace. Proto plánujeme zkoumat a rozvíjet vícenásobnou kvantovou komunikaci pro robustní a efektivní přenos kryptografického klíče v optických sítích. Spolupráce umožní výzkum protokolů současně pomocí diskrétních a spojitých kvantových proměnných, které odpovídají přirozeným částicovým a vlnovým vlastnostem světla. Porovnáním jejich výhod a případně jejich hybridním použitím vyřešíme problém negativních efektů přeslechu mezi signály. Výsledky projektu přispějí k výzkumu fundamentálních vlastností kvantových stavu světla ve vícenásobných kanálech a připraví cestu k plnohodnotné realizaci bezpečné kvantové komunikace.
Scientific branches
Solution timeline
Realization period - beginning
Oct 1, 2021
Realization period - end
Dec 31, 2024
Project status
—
Latest support payment
Apr 9, 2024
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP25-GA0-GF-R
Data delivery date
Mar 12, 2025
Finance
Total approved costs
4,810 thou. CZK
Public financial support
4,810 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Basic information
Recognised costs
4 810 CZK thou.
Public support
4 810 CZK thou.
100%
Provider
Czech Science Foundation
OECD FORD
Optics (including laser optics and quantum optics)
Solution period
01. 10. 2021 - 31. 12. 2024