Control de los estados de polarización de la luz para protocolos de seguridad en la transmisión de información

El presente trabajo aborda el desafío de la seguridad en la transmisión de información, ante la inminente aparición de computadores cuánticos capaces de vulnerar los algoritmos criptográficos clásicos. Se implementó un sistema experimental de distribución cuántica de claves basado en el protocolo BB84, orientado a demostrar la factibilidad de soluciones de bajo costo para entornos académicos y de investigación. La investigación comprendió: (i) la revisión de los fundamentos teóricos de la polarización de la luz, la birrefringencia y la criptografía cuántica; (ii) el diseño de la arquitectura global del transmisor (Alice) y del receptor (Bob), integrando elementos ópticos como láminas de onda, diodos láser, filtros atenuadores y detectores de avalancha; y (iii) el desarrollo de la lógica de control y sincronización mediante FPGA y microcontroladores, con interfaz web para monitoreo en tiempo real. Además, se exploraron alternativas de control automatizado de la polarización, como uso de cristales líquidos y láminas de media onda, optando por la fabricación un rotador de polarización motorizado que reemplaza la rotación manual de la lámina, disminuyendo los tiempos de ajuste e incrementando la estabilidad del sistema. Las pruebas experimentales confirmaron la correcta generación y detección de los cuatro estados de polarización requeridos por BB84, así como la obtención de claves válidas tras los procesos de depurado y reconciliación. Los resultados obtenidos demuestran la viabilidad de implementar distribución cuántica de claves con componentes comerciales accesibles y sientan las bases para futuras investigaciones en criptografía cuántica aplicada

• Autores: Rojas Garreta, Miguel Angel; Moreno López, Juan Camilo
• Tipo de recurso: Trabajo de grado de pregrado
• Fecha de publicación: 2025
• Institución: Universidad Autónoma de Occidente
• Repositorio: RED: Repositorio Educativo Digital UAO
• Idioma: spa
• OAI Identifier: oai:red.uao.edu.co:10614/16272
• Acceso en línea: https://hdl.handle.net/10614/16272; https://red.uao.edu.co/
• Palabra clave: Ingeniería Electrónica y Telecomunicaciones; Distribución Cuántica de Claves (QKD); Protocolo BB84; Estados de Polarización de Fotones; Tasa de Error de Bit Cuántico (QBER); Principio de No Clonación Cuántica; Superposición Cuántica; Interfaz Web
• Rights: openAccess
• License: Derechos reservados - Universidad Autónoma de Occidente, 2025