Optikai kvantumkommunikációs rendszerek
A tantárgyleírás hatályossága
| Tantárgy neve (magyarul, angolul) |
Optikai kvantumkommunikációs rendszerek
Photon Based Quantum Communication Systems
|
||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Tantárgykód | BMEVIHIAV46 | ||||||||||||
| Tantárgyjelleg | — | ||||||||||||
| Képzési szint | — | ||||||||||||
| Kurzustípusok és óraszámok (heti/féléves) |
|
||||||||||||
| Tanulmányi teljesítmény/értékelés típusa | félévközi érdemjegy | ||||||||||||
| Tantárgy kreditértéke | 2 | ||||||||||||
| Tantárgyfelelős |
DR. Gerhátné Udvary Eszter
beosztás: egyetemi docens
elérhetőség:
udvary.eszter@vik.bme.hu
|
||||||||||||
| Tantárgyat gondozó oktatási szervezeti egység |
Hálózati Rendszerek és Szolgáltatások Tanszék
|
||||||||||||
| Kar | Villamosmérnöki és Informatikai Kar | ||||||||||||
| Tantárgy weboldala | — | ||||||||||||
| Tantárgy elsődleges mintatantervi jellege | — | ||||||||||||
| Közvetlen előkövetelmények – Erős előkövetelmény | nincs | ||||||||||||
| Közvetlen előkövetelmények – Gyenge előkövetelmény | nincs | ||||||||||||
| Közvetlen előkövetelmények – Párhuzamos előkövetelmény | nincs | ||||||||||||
| Közvetlen előkövetelmények – Mérföldkő előkövetelmény | nincs | ||||||||||||
| Közvetlen előkövetelmények – Kizáró feltétel | nincs |
Célkitűzés
1.hét (előadás): Bevezetés. A klasszikus optikai átvitel és az optikai alapú kvantumkommunikáció ismertetése. Összefonódáson alapuló rendszerek. Az alkalmazott eszközök összehasonlítása.
2.hét (előadás): Fény modellezése, geometriai optika, kapcsolódó kísérletek. Fény polarizációja, Brewster-szög. Polarizáció jelentősége a kvantumkommunikációs rendszerekben.
3.hét (labor): Optikai szál, fényvezetés. Üveg törésmutatójának mérése a fénytörés alapján. Az üveg törésmutatójának mérése a Brewster-szög alapján. Optikai szál numerikus apertúra mérése.
4.hét (előadás): Félvezető lézerdióda típusai és tulajdonságai. Lézer közvetlen modulációja, ki/be kapcsolás. Nem tökéletes kikapcsolás által okozott problémák kvantumkommunikációs rendszerben. Fotodióda-típusok és tulajdonságok.
5.hét (labor): Félvezető lézerdióda optikai teljesítmény-áram karakterisztika mérése. Fotodióda vett optikai egyenteljesítmény-fotoáram karakterisztika mérése. Kvantumkommunikációs rendszerekben használt passzív optikai eszközök áttekintése.
6.hét (labor): Optikai reflexió hatása, kiküszöbölés. A kvantumkommunikációs rendszer reflexióra való érzékenysége. Az optikai reflexió jelenségének felhasználása szálhossz mérésére, hibák felderítésére. Optikai időtartománybeli reflektométer elrendezés felépítése és mérése.
7.hét (előadás): Kvantumkommunikációs rendszerekben használt fényforrások áttekintése. Egyfoton-források, helyettesítésük lézerrel. Összefonódott fotonpárokat generáló források.
8.hét (labor): Fotonszámláló alkalmazási kérdései, egyfoton-detektorok: fotoelektron-sokszorozók, egyfoton-lavinadiódák. Fotoelektron-sokszorozó paramétereinek mérése, működtetésének bemutatása. Külső zaj hatásának áttekintése.
9.hét (előadás): Véletlenszám-generátorok, optikai kvantum-véletlenszámgenerátor (QRNG) struktúrák.
10.hét (labor): Véletlenszám-generálás erősített spontán emisszió alapján. Erbium-adalékolású szál alapú optikai erősítő alkalmazása véletlenszám-generálásra, eszköz paramétereinek mérése.
11.hét (labor): Véletlenségtesztelés demonstrációja, jó minőségű valódi véletlenszámok teszteredményeinek összehasonlítása álvéletlen és egyéb determinisztikus számsorozatokkal. Optikai alapú, kvantum-véletlenszámgenerátor bemutató mérése.
12.hét (előadás): Kvantum alapú kulcsszétosztás. Kvantumkulcsszétosztó protokollok és topológiák ismertetése. Nagy távolságú kvantumkommunikációs rendszerek implementációs problémái.
13.hét (labor): Kvantum alapő kulcsszétosztás, bemutató mérés.
14.hét (előadás): Összefoglalás és kitekintés. A tanult témakörök összegzése.
Tanulmányi eredmények
Ez a tantárgy a KKK rendeletben meghatározott, következő kompetenciák fejlesztését szolgálja:
Tudás
Nincsenek rögzített tanulási eredmények.
Képességek
Nincsenek rögzített tanulási eredmények.
Attitűd
Nincsenek rögzített tanulási eredmények.
Autonómia és felelősség
Nincsenek rögzített tanulási eredmények.
Oktatási módszertan
Tanulástámogató anyagok
Online források
A tantárgy teljesítéséhez ajánlott előzetes ismeretek
Általános szabályok
Teljesítményértékelési módszerek
Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása
Nincs megadva részletes értékelés.
Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részaránya
Nincs megadva részarány.
Vizsgaidőszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása
Nincs megadva részletes értékelés.
Vizsgarészek részaránya
Nincs megadva részarány.
Érdemjegy megállapítása
Nincs megadva érdemjegy határ.
Jelenléti és részvételi követelmények
Nincs megadva jelenléti követelmény.
Javítás, ismétlés és pótlás különös szabályai
Nincs megadva.
Rövid leírás
Nincs megadva.
Részletes leírás
Nincs megadva.
Ajánlott tantárgyak
A tantárgy elvégzéséhez szükséges tanulmányi munka
Nincs megadva munkaidő bontás.
Tantárgykövetelmények hatályossága
Tantervi elhelyezés
Nincsenek rögzített tantervi elhelyezések ehhez a tárgyverzióhoz.