уг
Фальшівомонетнікові, щоб підробіті купюру, нужно вімірюваті стани усіх фотонів у ній, а потім Відтворити їх у фальшівій купюрі. Однак ВІН НЕ может цього сделать (відповідно до принципом невізначеності), з одному боку, и НЕ может здобудуть Цю інформацію від банку, что зберігає інформацію, яка поклади від номери банкнот,
Основними принципами квантової механіки, Покладення в основу квантової кріптографії, є:
• неможлівість розрізніті абсолютно надійно два неортогональні квантові станів;
• Заборона на Клонування. Завдяк унітарності й лінійності квантової механіки Неможливо создать Точні копію невідомого квантового стану без впліву на вихідний стан. Таким чином, факт "Прослуховування" квантового каналу Вже виробляти до помилок передачі, виявлення якіх Доступне легальності Користувачи.
• Наявність переплутаніх и заплутаніх квантова станів. Дві квантово-Механічні системи могут перебуваті у стані взаємної кореляції, Наприклад Завдяк Явища двофотонної кореляції при інтерференції. Це виробляти до того, что вимір обраної величини в одній з систем впліває на результат віміру цієї ж величини в іншій Системі. Такий ефект может буті пояснень виникненням переплутаніх квантова станів. Це означає, что вімірюване, проведені на одній Із двох систем, может дати з рівної ймовірністю | 0> або | 1>, тоді як стан Іншої системи буде протилежних (тоб | 1> або | 0>) i навпаки. Ці стани Використовують в оптичних тестах у зв'язку з Уточнений отриманий "Чорновіл варіантів" квантова ключів (raw key).
• Прічінність и суперпозіція. Прічінність, что Первін НЕ є ськладової нерелятівістської квантової механіки, может буті, протікання, Використана для квантової кріптографії разом Із принципом суперпозіції: Якщо Дві системи, стани якіх утворюють якусь суперпозіцію, розділені в часі, що не будучи зв'язані прічінністю, то чи не можна візначіті суперпозіційній стан, проводячі вімірювання на Кожній Із систем послідовно.
2. Волоконно оптичні системи передавання з полярізаційнім кодування
Існує декілька тіпів систем квантової передачі ключа. Основні з них - це системи з полярізаційнім кодування и з фазовим кодування. Перший тип систем з'явився раніше, и ми розглянемо его в Першу Черга. p> Схема однієї з дерло лабораторних квантова криптосистем з полярізаційнім кодування за протоколом BB84 Із чотірма станами полярізації (0 В°, 45 В°, 90 В°, 135 В°), як вона булу реалізована авторами - Беннетом и Брассар в 1988 году, показана на рис. 2. У ній з світловіпромінюючого діода (СВД) формується діафрагмою в Точковой джерело, что с помощью конденсорної лінзі перетворіться в коллімованій пучок, додатково формувань Апертурний екранах и фільтром. Цею пучок горизонтально полярізується лінійнім поляризатором. Кут (Площинах) полярізації может потім дискретно змінюватіся помощью двох активних полярізаційніх модуляторів, типом осередку Поккельса. Для шкірного світлового імпульсу модулятори, актівовані за випадкове законом, формують у фотоні (что переноситися імпульсом) Одне Із чотірьох описом Вище станів полярізації.
У якості квантова каналу передачі вікорістовується Вільний простір (Довжина каналу - 30 см - обмеже, мабуть, розмірамі оптічної лави). Пріймаюча сторона Випадкове чином додатково обертає (або ж ні) полярізацію прийнятя імпульсів на 45 В° Завдяк ще одному осередку Поккельса, даючі можлівість формуваті Базис "+" і "Г—". З виходе осередку Поккельса промінь потрапляє на призму Волластона - двупроменепреломлюючу призму, використаних для поділу ортогональних лінійно-поляризований сігналів, при цьом (розглядаючі вариант, якій наведений на рис. 6.
У якості полярізаторів ОБРОБКИ в базісі "+") горизонтально поляризованість промінь дешіфрується правимо (ніжнім) приймачем-фотопомножувачем, а вертикально поляризований промінь дешіфрується лівім (верхнім) приймачем-фотопомножувачем.
В
Малюнок 2 - Схема квантової криптосистеми Беннета и Брассард з коміркамі Поккельса
У якості полярізаторів ОБРОБКИ в базісі "+") горизонтально поляризованість промінь дешіфрується права (ніжнім) приймачем-фотопомножувачем, а вертикально поляризований промінь дешіфрується лівім (верхнім) приймачем-фотопомножувачем.
В
Рисунок 3 - Схема квантової криптосистеми з полярізаційнім кодування
Інший приклад квантової криптосистеми з полярізаційнім кодування наведена на рис. 3. Система, Вперше Вінес за рамки лабораторії, Складанний Із двох блоків, зв'язаних оптоволоконних (ОВ), а не повітрянім просторова каналом.
Блок на стороні абонента А Складається Із чотірьох лазерних діодів (LD), что віпромінюють Короткі (1 нс) світлові імпульсі, фотони якіх могут буті полярізовані в базісі "+" (90 В° і 0 В°) i в базісі "Г—" (-45 В°, 45 В°). Для передачі одного біту включається один з діодів. Імпульсі від LD послабляються фільтром F для Зменш...
