Real time quantum bit error rate performance test for a quantum cryptography system based on BB84 protocol

In this work, the performance of the receiver in a quantum cryptography system based on BB84 protocol is scaled by calculating the Quantum Bit Error Rate (QBER) of the receiver. To apply this performance test, an optical setup was arranged and a circuit was designed and implemented to calculate the QBER. This electronic circuit is used to calculate the number of counts per second generated by the avalanche photodiodes set in the receiver. The calculated counts per second are used to calculate the QBER for the receiver that gives an indication for the performance of the receiver. Minimum QBER, 6 %, was obtained with avalanche photodiode excess voltage equals to 2V and laser diode power of 3.16 nW at avalanche photodiode temperature of -10°C. في هذا العمل، تم اختبار أداء المستلم في منظومة تجفير كمي المعتمدة على بروتوكول BB84 و ذلك من خلال احتساب معدل خطأ الوحدة الكمية للمستلم. من أجل تطبيق هذا الاختبار فأن مجموعة من البصريات تم ترتيبها و كذلك تم تصميم دائرة إلكترونية من أجل احتساب معدل خطأ الوحدة الكمية. تستخدم هذه الدائرة الإلكترونية لاحتساب عدد العدات في الثانية المتولدة بواسطة الكواشف الضوئية الثنائية ذات الانهيار المضاعف الموجودة في المستلم. أن عدد العدات المحتسبة في الثانية تستخدم في حساب معدل خطأ الوحدة الكمية للمستلم و الذي يعطي إشارة عن أداء المستلم. أقل معدل خطأ وحدة كمية تم الحصول علية هو 6 % و ذلك عند تثبيت مقدار الجهد الكهربائي الزائد للكواشف الضوئية الثنائية ذات الانهيار المضاعف عند 2 فولط و كانت قدرة الدايود الليزري المستخدم هي 3.16 نانو وات و كانت درجة حرارة الكواشف الضوئية الثنائية ذات الانهيار المضاعف هي (5-10).