BB84协议
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误码率检验 窃听
无窃听
放弃剩余数据 纠错、密性放大
最终生成安全密钥
1.偏振编码
编码方式
单光子
2.相位编码
编码方式
编码方式
双M-Z干涉仪方 案
3.频率编码
编码方式
射频振荡器
| 11 (| 0 | 1) / 2
光子- 450偏振
| 00 | 0
V
}经典比特0
450 | 01 (| 0 | 1) / 2
H | 10 | 1
}经典比特1
450 | 11 (| 0 | 1) / 2
四种量子态可用| akbk 表示
ak表示信息值 bk表示正交基的选择
工作过程
Alice:信息序列 ak
随机序列 bk
Bob: 随机序列 ck
| akbk
随机制备四个量子态
量子信道
ck 0或1(50%)
随机选择测量基
经典信道 基矢比对
无窃听:舍弃bk ck 时对应的ak,保留剩余序列数值,
其数据长度应为K/2。
编码 3.频率编码
基矢构建
四态协议:
V
450
H
450
BB84用四个不同的量子态进行编码
eg:
| 00 | 0
光子垂直偏振V
| 10 | 1
光子水平偏振H
| 01 (| 0 | 1) / 2
光子 450 偏振
???000?光子垂直偏振v???110?2?10?11????2?10?01????光子水平偏振h光子偏振045光子偏振045v00???0?002经典比特0??1100??????h45045????1?10201?2?10?11????经典比特1?kkba?四种量子态可用表示
BB84协议
•基本原理
ak 0,bk 0. ak 1,bk 0. ak 0,bk 1. ak 1,bk 1.
} | 00 | 0 正交归一基矢Z
| 10 | 1
} | 01 (| 0 |1) / 2 正交归一基矢X
| 11 (| 0 |1) / 2