Η διατριβή αυτή ερευνά τη συνύπαρξη της Διανομής Κβαντικών Κλειδιών (QKD) με κλασικά κανάλια σε οπτικά δίκτυα πρόσβασης. Η εισαγωγή παρέχει μια επισκόπηση του θέματος και στη συνέχεια ακολουθεί μια σύνοψη των αρχών της κβαντικής μηχανικής και των διαδικασιών που εφαρμόζονται στην κβαντική διανομή κλειδιών. Συζητούνται κάποια πρωτόκολλα QKD, συμπεριλαμβανομένων των ΒΒ84 και ΒΒ84 με decoy καταστάσεις. Η διατριβή εξετάζει επίσης την επίδραση μη γραμμικών φαινομένων, όπως η σκέδαση Raman, ο θόρυβος που προκαλείται απο την παρουσία πολλαπλών κυμάτων , καθώς και γραμμικών φαινομένων, όπως η ανάκλαση Rayleigh και η χρωματική διάσπορά. Μετά την ανάλυση των θεωρητικών προαπαιτούμενων, παρέχεται μια σύνοψη των προηγούμενων ερευνών για τη συνύπαρξη του QKD με κλασικά κανάλια. Επιπλέον, περιλαμβάνεται η πειραματική διαδικασία που αποτελείται από δύο μέρη.
Το πρώτο μέρος περιλαμβάνει μια έρευνα που γίνεται στο εργαστήριο οπτικής. Πιο συγκεκριμένα μελετώνται οι αλληλεπιδράσεων όταν δύο ζεύγη μηχανημάτων Toshiba που υλοποιούν το πρωτόκολλο BB84 με decoy states τοπόθετούνται σε φορά αντίθετης διάδοσης καθώς και η συνύπαρξη αυτής της τοπολογίας με κλασσικά κανάλια. Τέλος, το δεύτερο μέρος παρουσιάζει την πρακτική εφαρμογή της συνύπαρξης των κβαντικών καναλιών θέτοντας σε λειτουργία τον εξοπλισμό της Toshiba στην προσομοίωση του GPON δικτύου της COSMOTE που βρίσκεται στο OTE Academy.This master thesis explores the coexistence of Quantum Key Distribution (QKD) with
classical channels in optical access networks. The introduction provides an overview of the
topic, followed by an overview of the principles of quantum mechanics and QKD procedures. Various QKD protocols, including BB84and BB84 Decoy State are discussed. The thesis also investigates the impact of nonlinear effects such as Raman scattering and four-wave mixing, as well as linear effects like Rayleigh back-scattering and chromatic dispersion on the coexistence of QKD with classical channels. After having discussed the theoretical background the thesis provides a synopsis of prior research on the coexistence of QKD with classical channels. Furthermore there is an experimental procedure which consists of two parts. The first part involves an investigation of counter-propagating interactions in quantum communications using two pairs of Toshiba machines which implement the BB84 protocol with decoy states and also the coexistence of counter-propagating interactions with classical channels . Finally the second part presents the practical deployment of QKD coexistence over GPON replica located at OTE Academy
