Simulazioni di un protocollo di Reference-Frame-Independent Quantum Key Distribution codificato in Time-Bin per applicazioni satellitari

La distribuzione quantistica di chiavi (Quantum Key Distribution, QKD) rappresenta una delle più promettenti applicazioni della meccanica quantistica, in quanto applicabile per nuovi sistemi di crittografia, garantendo una grande sicurezza nelle comunicazioni. In particolare, il protocollo Reference-Frame-Independent (RFI-QKD) offre un grande vantaggio in scenari di grande distanza tra le due parti della comunicazione, dove quindi l'allineamento risulta complesso, come nelle comunicazioni satellitari. Questa tesi si concentra sull’analisi delle prestazioni del protocollo considerando vari parametri realistici. Verrà utilizzata una codifica in Time-Bin, una tecnica robusta particolarmente adatta per canali ottici in ambito spaziale. Per lo studio dei risultati, è stato sviluppato uno script per facilitarne lo studio e l'interpretazione, dedicato alla generazione di grafici in molteplici scenari, anche sfavorevoli, per visualizzare l’andamento del tasso di chiave sicura. I risultati ottenuti confermano l'efficacia del protocollo nel mantenere un buon tasso di chiavi sicure generate tra mittente e ricevitore, anche in condizioni non ideali, dimostrando la potenzialità di questo protocollo per una futura rete quantistica di scala globale.