【量子密碼術伸手向多個使用者】

明道

【量子密碼術伸手向多個使用者】

 

 

在東芝的加密技術實驗室在劍橋挫敗前夕

量子密碼是可用 — — 溝通的最安全的方法，但它也是昂貴的因為每個使用者對需要其自己的專門設備集。

那可能很快就改變，但是，現在，物理學家們在東芝工作有開發技術，允許達 64 使用者共用相同的輸電線路。

在傳統的加密方法一人，愛麗絲，想要發送另一人，鮑勃，加密的郵件。

這樣做她第一次送他一把"鑰匙"以便可以解密該消息。

但轉遞，關鍵是一種安全危害： 竊聽者，前夕，可以輕鬆地攔截它、 閱讀它和發送它，Alice 和 Bob 曾注意到沒有。

扭曲的結果

量子力學測量不可磨滅地可以改變數子態的方式提供了圓的這一問題的方法。

假設 Alice 向 Bob 發送的量子金鑰的一部分是一個光子在垂直方向兩極化。

Bob 接收光子和它在兩個方向之一的措施或"基地"： 縱向 — — 橫向 Alice 發送它或對角線 — — 該例。

如果他選擇縱向 — — 橫向基地，他將正確測量光子的極化，但如果他選擇對角線 — — 該例基地，然後他會的事實上，一條對角線或 antidiagonal 極化測量。

光子的原始垂直極化將被絞 — — 但沒有物質： 愛麗絲之後，可以讓鮑勃知道她用來發送光子，這樣 Bob 可以保持只測量哪個基地沒有給一個扭曲的結果。

這種技術是一種量子金鑰分配 (QKD) 和它是完全安全的。如果前夕試圖攔截和衡量一個光子，她有時會選錯了基地衡量它，並最終扭轉它的極化。

當鮑勃然後試圖衡量在正確的基礎時，光子的極化會扭曲再次 — — 引入 Alice 和 Bob 可以方便地檢測到的錯誤速率。

不幸的是，量子密碼是昂貴的。

在當前的化身，每個 Alice 和 Bob 對要求它自己專用、 點對點光纖輸電線路 — — 和高度專業化的單光子探測器。

因此，該計畫目前以為受雇于唯一的銀行、 政府機構和高設定檔的其他使用者。

一個鮑勃，許多 Alices

現在，物理學家們為在英國劍橋和日本川崎東芝工作表明一種新技術，可以使量子密碼技術廣泛得多 — — 根據安德魯護盾，它在東芝研究歐洲的開發者之一。

這個想法是為了使計畫相似的方式定期電信工程，與幾個扇動從一個中央位置 — — 這將是一個"Bob"遠距離的輸電線路。

在另一端，這些高容量行的每一行將分支到在本地網路中的多個"Alices"。

這項計畫需要從幾個 Alices 量子金鑰將合併成單一的光纖。這不是問題本身，但單光子探測器在鮑勃的一端，所謂雪崩光電二極體 （脫殼） 是由組成，必須區分這種頻繁地抵港的信號。

正常脫殼鬥爭來檢測光子到達 10 μ s 的另一個，因為他們必須等待光子產生電荷衰變，避免虛假計數。

盾牌和他的同事有現在設計生成很多較小的電子束電流的脫殼，以便在探測器重置之前所需較少衰變時間。

研究人員的新的 APD 探測器可以檢測到光子每納秒 — — 足以允許達 64 Alices 與一個中央鮑勃分享量子金鑰。

此外，研究人員已經移時機和極化理算員從接收器到發射機，以彌補在通過光纖信號傳播中的違規行為。

更接近于日常的使用

Alexander Sergienko在美國波士頓大學的量子物理學家同意新的系統為定期電信使用者的日常使用帶來了更接近量子密碼技術。

新的系統"提供了多個使用者共用相同的高科技硬體的可能性，"他說。"這會降低技術成本昂貴開銷對於一些普通的客戶，從而擴大量子通信覆蓋在將來超越各國政府和大銀行。

這項研究發表線上今天性質 501 69.

關於作者

喬恩 · 卡特賴特是在英國布里斯托爾的自由撰稿人

 

引用：http://translator.live.com/BV.aspx?ref=IE8Activity&a=http%3A%2F%2Fphysicsworld.com%2Fcws%2Farticle%2Fnews%2F2013%2Fsep%2F05%2Fquantum-cryptography-reaches-out-to-multiple-users