Di manakah judul QKD modern?

Ke mana arah teknologi distribusi kunci kuantum modern? Artikel ini membahas salah satu protokol baru untuk distribusi kunci kuantum, berdasarkan pengelompokan acak dan pengukuran status Bell. Menggunakan contohnya, diusulkan untuk memikirkan masa depan kriptografi kuantum.

Jika kata-kata qubit dan Bell menyatakan mengerikan bagi Anda, saya sarankan untuk melihat di bawah spoiler dan membaca latar belakang teoretis singkat. Jika Anda sudah familiar dengan istilah-istilah informatika kuantum, maka Anda bisa langsung menuju ke protokolnya (walaupun tidak akan berlebihan untuk menyegarkan pengetahuan Anda).

Pengenalan teoritis

Apa itu qubit?

Pertimbangkan beberapa sistem kuantum dua tingkat, contohnya dapat berupa fermion dengan spin s = 0,5 atau keadaan polarisasi medan elektromagnetik (foton). Secara formal, sistem seperti itu dijelaskan oleh ruang Hilbert dari dua keadaan kuantum . Sesuai dengan prinsip superposisi, keadaan normalisasi paling umum di ruang Hilbert ini dapat direpresentasikan sebagai:

(.: qubit, quantum bit). , , . , , 0 1.

. a b 4 . , , . . 2 . , :

, .

, . — , , . , — . , , φ⁺, :

, , 00 11 . , , 0 1, .

, , , — . , 0, 1, , . - , . , 0, , 00 — , 0. , , .

, , . , , — , . — , . , .

. (.: Quantum Key Distribution, QKD) — , . , , , , , .

. QKD 1984 . BB84 . QKD, E91, --.

QKD (.: Bell States Measurement, BSM). 2008, . QKD, , . , . .

, , , . . Protocol*.

, . () , , (). . , , , .

, 1 4. , 1 2, 3 4 . 1 3, 2 4 . φ^- φ⁺, :

, , , . , . , , . .

• 1. . , , . P . ( , ). , .

  
  
  
  
  

• 2. . .

  
  
  
  
  

• 3. . . .

  
  
  
  
  

• 4. . P. , True 5 1 . , False, 1 .

  
  
  
  
  

• 5. . c 1 4 , R ( ). R_A R_B . R_A C_A, . C_B R_B.

  
  
  
  
  

• 6. . C_B D_B D_B . D_A D_B. , 7; , 1 .

  
  
  
  
  

• 7. . R'_A R'_B, . , R'_A = R'_B, R'_A — R_A C_A, R'_B.

  
  
  
  
  

, . , QKD .

QKD . . , (BB84, E91).

QKD () . , — . p_d = 1 - 10^-9, :

, , .

QKD . - 2007 140 BB84. , - . , 2017 .

: ID Quantique, MagiQ Technologies Inc. . 2004 . 2013 QKD, ID Quantique, . 2019 .

.

QKD

, , . QKD.

• QKD , . , , .

  
  
  
  
  

• , . , QKD .

  
  
  
  
  

• 2008 , " , ". QKD , .

  
  
  
  
  

Tidak akan ada kesimpulan yang jelas di sini, saya sarankan untuk meninggalkan final terbuka. Saat ini, baik dalam sains dan industri, dua kelompok utama telah terbentuk: mendukung dan menentang "quanta". Anda termasuk dalam kelompok mana? Menurut Anda, apakah ada masa depan untuk kriptografi kuantum dan QKD pada khususnya?

PS Saya akan senang jika ada diskusi terbuka, komentar dan saran.