Osnovni pojmovi komunikacija temeljenih na kvantno-mehaničkim efektima

Zadatak diplomskog rada je opisati teoriju kvantnih komunikacija koja uvodi kvantno-mehanička svojstva polarizacije i sprezanja koja nemaju analogije u klasičnoj teoriji komunikacija. Prvo je opisan Mooreov zakon, a potom i pojam kvantne-mehanike i njezin razvoj kroz povijest. Opisana su fizikalna svojstva valova i čestica, objašnjen je spin elektrona i opisani su postulati kvantne-mehanike. Zatim su komunikacije pretvorene iz klasičnih u kvantne i na jednostavnim primjerima je pokazano kako se polarizacija i sprezanje mogu iskoristiti za realizaciju kanala bez šuma i za poboljšanje iskorištenja kanala kod raspodijeljenih MAC protokola. Opisan je i princip kvantne kriptografije, opisana je i kvantna distribucija ključa. Na samom kraju je opisano i kako se sprezanje može iskoristiti za poboljšanje zaštite i povećanje učinkovitosti distribucije šifre kod kriptografskih sustava zaštite sa simetričnom šifrom koji koriste kvantne kriptografske mreže.The task of thesis is to describe the theory of quantum communications, which introduces the quantum mechanical properties of polarization and entanglement which do not have analogs in classical communications theory. At first, describes Moore's Law, and then the concept of quantum mechanics and its development throughout history. Describes the physical properties of waves and particles, explains electron spin and the postulates of quantum mechanics. Turns communication from classical to quantum and simple examples demonstrate how polarization and entanglement may be exploited to create noise-free channel and to improve channel utilization for distributed MAC protocols. It also describes the principle of quantum cryptography and describes quantum key distribution. Finally, describes how entanglement is used to enhance security and improve key distribution efficiency in symmetric-key cryptography systems used by operational quantum cryptographic networks