Caratterizzazione di un controllore di polarizzazione automatizzato per Quantum Key Distribution

This thesis presents the operation of a Quantum Key Distribution (QKD) system, with particular attention to its implementation based on polarization encoding of light in optical fiber. This technological choice allows to use the fiber optic infrastructure already existing in current telecommunication networks. However, the use of fiber introduces issues related to polarization drift due to mechanical stress and environmental variations. In this context, the use of a polarization controller is analyzed as a solution for compensating these variations. The device is subjected to experimental characterization, with the aim of providing a basis for the future implementation of faster and more efficient polarization compensation algorithms.

L’obiettivo di questa tesi è presentare il funzionamento di un sistema di Quantum Key Distribution (QKD), con particolare attenzione all’implementazione basata sulla codifica in polarizzazione della luce in fibra ottica. Questa scelta tecnologica consente di sfruttare l’infrastruttura in fibra ottica già esistente nelle attuali reti di telecomunicazione. Tuttavia, l’utilizzo della fibra introduce problematiche legate al drift dello stato di polarizzazione, dovuto a sollecitazioni meccaniche e variazioni ambientali. In questo contesto, si analizza l’impiego di un polarization controller come soluzione per la compensazione di tali variazioni. Il dispositivo viene sottoposto a una caratterizzazione sperimentale, con l’obiettivo di fornire una base per l’implementazione futura di algoritmi di compensazione della polarizzazione più rapidi ed efficienti.