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量子密码中的发射光子
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Cryptography用户
提问于 2023-03-11 13:32:07
回答 1查看 95关注 0票数 2

鲍勃有两个探测器+和x。你可以在我发送的图片中看到它。Alice发送一个垂直极化的光子,Bob使用+探测器,检测器检测Alice的光子。

Bob's +探测器检测来自Alice的光子的极化是垂直的还是水平的。(因为它是+检测器)

鲍勃只能判断他的探测器是否探测到一个光子,如果它检测到了,他怎么知道导致他的探测器输出的光子是垂直的还是水平的?

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回答 1

Cryptography用户

发布于 2023-03-13 11:34:20

鲍勃随机选择测量两个基座之一的光子:水平垂直基或45^o基。前者可以区分水平光子和垂直光子,后者可以区分+45^{o}光子和-45^o光子。

鲍勃不知道的是,他是否用同样的基础来测量光子。例如,鲍勃可能通过水平垂直探测器测量-45^o光子,这将给他一个不可靠的结果。这就是为什么,正如您在图表的最后一行中所注意到的,有一个“兼容性”属性。在向Bob发送了所有必要的光子之后,Alice使用了一个经典的通道来向Bob传递她在发送每个光子时所用的基,Bob告诉她是否使用了兼容的探测器。

由于基座本身并不显示光子的方向(例如:知道它是水平垂直基,并不能告诉你光子是水平极化还是垂直极化),所以理论上这样做没有安全问题。因此,Alice和Bob扔掉了所有没有以相同的基础发送和测量的光子值(因此,这样的光子是不相容的),因此它们只剩下相同的光子值(位),这些光子值(具有相同的1/0值)可以作为密钥使用。

当然,如果发送的光子很少,在这个通道上监听的攻击者可能会像Bob一样幸运地定位他的探测器,从而恢复密钥。因此,一般来说,这样的协议变得更安全,更多的光子被发送。但是,可能还有许多其他的攻击更复杂,涉及到弱测量等。这是一个单独的话题。

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原文链接:

https://crypto.stackexchange.com/questions/105609

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