Diseño y fabricación de un sistema electrónico de control de fase para circuitos fotonicos cuánticos

Jorge Mario Puentes Galeano

Felipe da Costa Goes

Neste trabalho sao estudados conceitos de mecânica quântica aplicados a um dispositivo manipulador de fotons, cuja fase relativa obtida entre os caminhos opticos e alterada pela variacao no indice de refracao em um guia de onda. O objetivo deste trabalho e projetar uma metodologia de controle atraves de uma modelagem do sistema fisico estudado a fim de obter, pelas relacoes intrinsecas dos materiais, um controle de fase relativa em um sistema quântico fotonico.

Oxel Arnal-Martínez

[ES] Este trabajo presenta el diseño, modelado y validación de un sistema de generación de llaves criptográficas basado en mallas fotónicas programables. Las variaciones estocásticas de fabricación de un chip fotónico comercial, incluyendo desequilibrio de acopladores, pérdidas de inserción y desfases pasivos, se explotan como fuente de entropía física para implementar una Physical Unclonable Function (PUF) óptica. Se desarrolla un Gemelo Digital de alta fidelidad mediante el Método de Matrices de Dispersión, incorporando desorden de fabricación realista sobre 72 unidades básicas sintonizables (TBU). Se propone una topología de programación para maximizar la recirculación de luz y la extracción de entropía, demostrando una distribución de potencia significativamente más homogénea que las estrategias de referencia evaluadas. Un algoritmo de ranking Lehmer-Gray convierte la respuesta analógica en firmas brutas que se comprimen a una llave criptográfica de 256 bits mediante SHA-256. La validación estadística sobre una base de datos masiva de chips virtuales demuestra un rendimiento criptográfico próximo al ideal en unicidad, independencia y uniformidad, con superación completa de los tests de aleatoriedad NIST. Estos resultados establecen una base sólida para la seguridad por diseño en circuitos fotónicos integrados programables de próxima generación.

Timothy C. Ralph, Ping Koy Lam, Elanor H. Huntington +3 more

Guillermo A. Guirales, Herbert Vinck-Posada, Boris A. Rodríguez

En este trabajo estudiamos un sistema de polaritones excitónicos con_nado en punto cuántico embebido en una nanocavidad de cristal fotónico. Usando un estado separable del tipo BCS, para el subsistema excitónico confinado en el punto cuántico, y un estado coherente, para el modo electromagnético con_nado en la nanocavidad, se calcula la energía del estado base para el sistema de N polaritones excitónicos. También se realiza una caracterización de las coherencias cuánticas del sistema calculando discordia y entrelazamiento a partir de la llamada matriz densidad de pares. Finalmente, introduciendo temperatura y campo magnético en nuestro modelo, podemos evidenciar la señal de una posible transición de fase en las correlaciones cuánticas del sistema.

John X. Przybysz