Experimentální odposlouchávání založené na optimálním kvantovém klonování

Text

V tomto výzkumu jsme využili našich zkušeností s klonováním neznámých kvantových stavů. Naše optické klonovací zařízení jsme použili k testování bezpečnosti kvantově kryptografické komunikace, která pracuje s jednotlivými fotony (viz obrázek). Princip kvantové kryptografie je nenapadnutelný, protože informace zapsaná v individuálních fotonech se nedá bezchybně kopírovat. Nicméně v reálných podmínkách s využitím ztrátových komponent musí kryptografické protokoly tolerovat určitou míru chybovosti. Tím se ale stávají zranitelnými. Náš výzkum nově vymezil bezpečné hranice pro tyto ztráty v případě přenosových protokolů, které navrhli Bennett a Brassard (BB84) nebo Renes (R04). U obou protokolů jsou maximální dovolené ztráty komunikační linky 1/6 ≈ 16,7 %.

 

572.jpg
Popis
Experimentální sestava kvantového kopírovacího zařízení. Stavy polarizace neznámého i pomocného fotonu se připraví pomocí fázových destiček (λ/2 – půlvlnná, λ/4 – čtvrtvlnná). Oba fotony interferují na speciálním děliči (PDBS). Kvantový stav výstupních klonů je upraven pomocí polarizačně závislých ztrát (BDA).