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実現に向けた量子鍵配送方式の提案、及びその安全性証明

提出量子密钥分配方法的实现及其安全性证明

基本信息

批准号：
09J00278
负责人：
足立頼俊
金额：
$ 0.9万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2009
资助国家：
日本
起止时间：
2009 至 2010
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-09J00278/
关键词：
量子鍵配送単一光子源エンタングルメント位相差光子統計

项目摘要

量子鍵配送は遠く離れた二者間でランダムなビット列(秘密鍵)を共有する手段の一つであり、BB84や6-state、BBM92、DPSなど、これまでに多くの方式が提案されている。最初に提案されたBB84は2種類の基底で測定して盗聴の有無を判別するが、6-stateは3種類の基底を用いるため、6-stateにおける盗聴有無の判別には、BB84に比べていくらかの優位性があると思われる。これは理想的な単一光子源を利用した場合には正しいことが分かっているが、多光子を放出するような現実的光源では不明であった。私は現実的光源と現実的な光子検出器を利用した場合の6-stateの安全性を証明し、確かに現実的光源においても6-stateの優位性が保たれていることを示した。また、この証明法は拡張したBBM92にも適用できるため、エンタングルメントした状態を取り扱う光源での安全性も包括している。一方で、DPS方式も世界中で非常に注目されている。これは状態の非直交性を利用した方式であるため、BB84などと異なり、多光子からも秘密鍵を生成できる可能性がある。しかし、これまでに理想的な単一光子源、光子検出器を利用した場合の安全性証明しか行われておらず、実際の実験系への適用はおろか、方式の優位性も正確に把握できていなかった。私は理想的な単一光子源を現実的光源に置き換えた際の安全性証明に取り組み、2光子を放出する事象に対し、秘密鍵を生成できることを示した。また、この証明法はどの多光子放出の事象においても、秘密鍵の生成条件を示せる可能性も含んでいる。

Quantum bond distribution is far away from each other, and there are many ways to propose a common means of sharing (secret key), BB84, 6-state, BBM92, DPS, etc. BB84 was originally proposed to determine the presence or absence of 2-type substrates, 6-state substrates, and 6-state substrates. BB84 was proposed to determine the superiority of 3-type substrates. When an ideal photon source is used, it is not clear whether the photon source is present or not. The safety of the 6-state detector is demonstrated in the case where the light source is present, and the 6-state superiority of the light source is ensured. The proof of this is that the BBM92 is applicable to the security of the light source. One side, DPS way, the world is very interesting. The probability of generating multiphoton secret bonds is different from that of non-orthogonal states. For example, the safety of an ideal single photon source or photon detector can be demonstrated when it is used, and the application of the actual system can be correctly grasped. The ideal photon source is the source of light, and the security of the light source is demonstrated by the combination of two photons and the generation of secret keys. This method of proof shows the possibility of multiphoton emission.