揭秘量子之二:无法破译的量子密码_bob电竞体育平台app

发布时间:2021-04-09    来源:首页 nbsp;   浏览:41262次

bob电竞体育平台app|官网下载-一个量子系统的基向量状态的数量可能无限多,如果给出与基向量状态对应的物理量,则为倒数。 例如运动量以倒数变化,与之对应的运动量量子状态无限多。 一个量子系统的基矢量状态的数量也有可能受到限制,给出了与基矢量状态对应的物理量的生产就像这里讨论的偏振量子状态一样并存。

这种并存的情况适用于信息处理,这就是量化信息。 比特(二进制数,信息的基本单位) 0和1可以用一个双状态系统(只有两个基向量状态)的两个基向量状态表示。 这些是量子状态,所以表示量子比特,遵循量子力学定律。

量化信息包括几个方面。 接下来再谈一次量子密码吧。 密码的关键之一是钥匙。

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例如,一系列位,即每个数都是二进制0或1。 接收信息的一方将信息切换成一系列比特,用二进制规则乘以各比特和密钥中的比特,各比特维持1比特,即星期一2返回0。 这就是加密。

加密的比特串发送给交接消息的一方。 收到这个后,可以通过将每个比特乘以密钥中的比特,在星期一2返回0 (即相加,两者的结果相同),得到原来的信息。 这就是解密。 量化加密的主要方法之一是利用量化状态生成密钥,这是量化密钥的分配。

注意最后获得的密钥本身依然很经典。 量子密钥分发的主要方案之一是Bennett和Brassard在1984年明确提出的BB84方案。 用光子的偏振状态来说明。

假设两个人a和b确认一组共享密钥。 a先随机|? >或|>表示0,随机|? >或| -代表1。 a用这种方法产生大量光子,发送给b。

每个b光子测量偏bob体育官网振状态,每次测量都随机选择|? >和|? >该组的基础或|>和||>该组的基础。 而且,a和b的交流,对于每个光子的产生和测量,分别使用哪个组的基础,没有说明明确的状态。 他们的这种交流不需要保密,也可以是公开发表。 而且,除了与测量用的基础不同的情况以外,剩下的光子的偏振状态在a接收和b测量后应该相同,其他人不告诉。

理想情况下,既然这些剩下的光子的产生与测量的基础完全一致,那么这些b测量后的偏振状态也必须与a一处发生时相同。 假设某光子在传输途中被e囤积,e测量其偏振状态后发送到b。 这就是所谓的“监听”。

e没有告诉那个光子是由哪个组的基因产生的。 如果他随机自由选择这两组恩之一进行测定。

如果e测量中使用的基团正好与光子在a的1个地方发生时的基团完全一致(有1/2的概率),e就无法正确测量得到光子的偏振状态,不变化就送到b了。 这样,光子的偏振状态与没有被监听的情况相同。 b在接收到该光子后,以与a相同的基础进行测量,得到与光子接收时的偏振状态相同的结果。 找不到e的监听。

但是,如果e监听时使用的基底与原来的基底不同(因为有1/2的概率),则测量后光子偏振状态会发生变化,成为e测量时使用的基底上的两个基矢量状态之一。 b在接收到该光子后,以与a相同的基础进行测量,只能以其中1/2的概率得到的结果与发生时相同。 以另一半的概率得到的结果与发生时的偏振状态矢量相同,这是错误的。

因此,总的来说,如果不存在监听,就不会诱发相当大的错误率,在上述监听方式中,诱发的错误率是1/4。 我建议更明确的例子。 a为偏振状态|? >的光子e求救,e是|? >和|? >在这个组测量。

结果当然是|? >>。 然后e接收光子,被b接收。

b在|? >和|? >在该组的基础上进行测量(因此,该光子不会留下a和b通信时使用的基础以后的基础)。 结果当然是|? >的情况与没有被e拦截的情况相同。 但是,如果e囤积后,用|>和|>的组合测定的话,变成了|>或者|>中的一个。 测定后发送给b。

b是|? >和|? >在这个组测量。 这样,无论光子偏振状态是e测定后|>还是||>,b的测定结果中的1/2的概率都是|? >,1/2概率是|? >>。 也就是说,b用于测量该光子的基团与a发生它时完全一致,但以1/2的概率光子的偏振状态与发生它时不同。 因此,a和b可以从生成与测量中使用的基团完全相同的光子中自由选择一部分并提取,将其与测量的偏振状态进行比较。

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如果没有被监听,这些光子在b处测量的结果必须与a发生时相同。 如果被拦截,其中一些光子的偏振状态会发生变化。 如果e每次监听几乎随机地自由选择这两个基团中的一个,偏振状态变化的光子就占1/4。

由此,a和b可以判别有无监听。 该提案的保密性基于不同基之间的不兼容,即相变换状态。 与古典公钥系统没有数学证明的假设和量子计算机还没有构建的情况相比,量子加密技术依赖于物理法则,是确保完全的安全性。

这样生成的密钥是由公开信道生成的。 在这方面,比用加载或经典的方法传输再利用密钥更安全,更方便。

量子密钥的分配只生成密钥,而不是加密文件。 量子密钥的分发利用量子状态,但最后生成的密钥依然是一系列经典的比特串,也可以用作以往的经典加密和经典通信。

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