Protocolo B92

B92 es un protocolo de distribución de claves cuánticas (QKD) desarrollado por Charles Bennett en 1992. ^{[ 1 ]} Es una alternativa simplificada al protocolo BB84 , que utiliza solo dos estados cuánticos no ortogonales en lugar de cuatro. El protocolo se basa en el teorema de no clonación y en el principio fundamental de que los estados no ortogonales no se pueden distinguir perfectamente.

El protocolo B92 es un método de distribución segura de claves cuánticas , donde un emisor (Alice) transmite fotones individuales a un receptor (Bob). Alice codifica la clave utilizando dos estados cuánticos no ortogonales, generalmente elegidos de la esfera de Bloch , y Bob mide los estados recibidos utilizando una base de medición correspondiente. Debido a la no ortogonalidad de los estados, cualquier intruso (Eve) que intente interceptar la comunicación introducirá inevitablemente errores, que Alice y Bob pueden detectar utilizando técnicas clásicas de posprocesamiento. ^{[ 2 ] [ 3 ]}

Regla de extracción de claves:

${\displaystyle {\text{Clave}}=\{\,a_{i}\mid b_{i}=1\,\}}$

${\displaystyle k_{\text{Alice}}=\{\,a_{i}\mid b_{i}=1\,\}}$

${\displaystyle k_{\text{Bob}}=\{\,a'_{i}\oplus 1\mid b_{i}=1\,\}}$

En el esquema B92, Alice elige una secuencia de bits aleatoria y codifica cada bit utilizando uno de dos estados cuánticos no ortogonales, como por ejemplo:

${\displaystyle |\psi _ {0}\rangle =|0\rangle }$

${\displaystyle |\psi _{1}\rangle ={\frac {1}{\sqrt {2}}}(|0\rangle +|1\rangle )}$

Bob elige aleatoriamente una base de medición para cada fotón recibido. Solo puede determinar con éxito el valor del bit cuando la base elegida permite una medición concluyente; de ​​lo contrario, el resultado es inconcluso y se descarta. La clave compartida final se obtiene después de que Alice y Bob descartan los resultados inconclusos y realizan la corrección de errores clásica y la amplificación de la privacidad. ^{[ 4 ]}

Estudios experimentales recientes han demostrado implementaciones prácticas del protocolo B92 utilizando fuentes láser pulsadas, ofreciendo una alternativa accesible para la enseñanza e investigación de la criptografía cuántica. ^{[ 5 ]}

La seguridad del protocolo B92 se basa en el hecho de que los estados cuánticos no ortogonales no pueden distinguirse perfectamente. Si un intruso (Eve) intenta medir los estados cuánticos en tránsito, introducirá errores detectables. Sin embargo, en comparación con BB84, B92 es más susceptible a ciertos tipos de ataques, como el ataque de división del número de fotones (PNS) en implementaciones prácticas que utilizan pulsos coherentes débiles. Se han propuesto contramedidas, incluidos estados señuelo y técnicas de distribución de claves cuánticas (QKD) independientes del dispositivo, para mejorar la seguridad de los sistemas basados ​​en B92. ^{[ 6 ]}

• Protocolo BB84
• Teorema de no clonación
• Protocolo E91