Key reconciliation in quantum key distribution

Nyckelextraktion för kvantmekanisk nyckelöverföring studeras i denna rapport. Det kommer oundvikligen bli fel i transmission av enstaka fotoner på en kvantkanal, dels på grund av brister i systemet och dels på grund av eventuell tjuvlyssning. Dessa fel måste rättas för att den slutliga nyckeln ska vara användbar. Detta görs med felrättning där information överförs på en klassisk kommunikationskanal. En potentiell tjuvlyssnare kan skaffa sig information både från kvantöverföringen och från den klassiska överföringen. Tjuvlyssnarens information kan dock reduceras genom att så kallad säkerhets- förstärkning används i ett sista steg, där bitar i nyckeln offras för att den önskade säkerheten ska uppnås. Denna rapport presenterar en omfattande analys av olika felrättningskoder. Fyra olika protokoll för felrättning har implementeras: Cascade, Yamamura and Ishizuka´s, Low Density Parity-Check Codes och Winnow. Protokollens prestanda har utvärderas med Monte-Carlo simuleringar. Antal bitar i den slutliga nyckeln efter felrättning och säkerhetsförstärkning, sannolikheten att rätta alla fel och mängden information som behöver överföras på den klassiska kanalen i felrättningen har analyserats för de olika protokollen. Slutsatsen är att tre av protokollen har egenskaper som gör dem användbara i system för kvantmekanisk nyckelöverföring. Endast Yamamura and Ishizuka´s protokoll är olämplig i ett verkligt system.