Wireless microwave quantum communication

Resumen

Esta Tesis explora los límites en la aplicación de microondas cuánticas propagantes para comunicación ysensórica cuántica, así como el diseño de nuevos aparatos y protocolos para combatir estas limitaciones.Nos servimos de estados cuánticos Gaussianos para teleportación cuántica e iluminación cuántica, yestudiamos cómo mejorar estos protocolos utilizando destilación de entrelazamiento y purificaciónparcial, respectivamente. La Tesis se centra en la distribución de entrelazamiento por el aire, y sigue lospasos de generación de estados dentro de un criostato, adaptación de impedancias entre el criostato y elaire con una nueva generación de antenas coplanares, y propagación por el aire, en el marco actual de lastecnologías de microondas. También tratamos las dificultades producidas por pérdidas y medidasineficientes, y exploramos una extensión hacia comunicación cuántica entre satélites, donde analizamoslos efectos de la difracción y las turbulencias, especialmente cómo estas últimas afectan a las señales enel rango óptico. Concluimos con el estudio de la teleportación de información cuántica en una red de árealocal cuántica. En resumen, esta Tesis contribuye al desarrollo de la comunicación inalámbrica conmicroondas en el régimen de microondas, estudiando sus limitaciones y cómo vencerlas. Aun así, aún setrata de una tecnología emergente, y queda mucho trabajo por hacer para que llegue a ser competitiva.