Treffer: Optimized post-processing algorithm for quantum key distribution

Die Erzeugung stark verschränkter Photonen durch spontane parametrische Abwärtskonversion (SPDC) spielt eine zentrale Rolle bei der Realisierung zahlreicher Verfahren der Quanteninformationstechnologie, insbesondere im Rahmen von Quanten-Schlüsselverteilungsprotokollen. Darüber hinaus bildet SPDC eine wesentliche Grundlage für das digitale, quantenbasierte Zahlungssystem, das im Mittelpunkt dieser Masterarbeit steht. Ein zentraler Aspekt von SPDC im Kontext unserer Untersuchung ist die zeitliche Korrelation der erzeugten Photonenpaare. Theoretisch sowie experimentell ist belegt, dass solche Paare gleichzeitig entstehen und daher idealerweise auch simultan detektiert werden sollten. In der Praxis führen jedoch verschiedene, nur schwer kontrollierbare Einflüsse zu messbaren Zeitunterschieden zwischen den Photonen. Ziel dieser Arbeit ist es daher, zwei verschiedene Python-Algorithmen zur Bestimmung des Zeitversatzes zwischen Photonenströmen, die im Rahmen experimenteller Arbeiten zum Projekt des digitalen Quanten-Zahlungssystems aufgezeichnet wurden, zu analysieren und zu evaluieren. Zwar wäre für einen umfassenden Algorithmusvergleich die Berücksichtigung zahlreicher Faktoren wünschenswert, im Rahmen dieser Arbeit konzentrieren wir uns jedoch ausschließlich auf die zeitliche Effizienz. Die Laufzeit beider Algorithmen wird in Abhängigkeit von der Datenmenge gemessen und analysiert. Diese Analyse soll uns ein tieferes Verständnis über die zeitliche Leistungsfähigkeit beider Ansätze vermitteln und aufzeigen, unter welchen Bedingungen ein Algorithmus dem anderen überlegen ist. Auf diese Weise hoffen wir, fundierte Entscheidungen im Hinblick auf die Auswahl geeigneter Python-Module und -Algorithmen für vergleichbare Anwendungen treffen zu können.