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Protocolo de seis estados

El protocolo de seis estados (SSP) es el protocolo de criptografía cuántica que es la versión de BB84 que utiliza un esquema de polarización de seis estados en tres bases ortogo...

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El protocolo de seis estados (SSP) es el protocolo de criptografía cuántica que es la versión de BB84 que utiliza un esquema de polarización de seis estados en tres bases ortogonales.

Origen

El protocolo de seis estados apareció por primera vez en el artículo "Optimal Eavesdropping in Quantum Cryptography with Six States" [ 1 ] de Dagmar Bruss en 1998, y fue estudiado más a fondo en "Incoherent and coherent eavesdropping in the six-state protocol of quantum cryptography" [ 2 ] de Pasquinucci y Nicolas Gisin en 1999.

Descripción

"El protocolo de seis estados es un protocolo de variables discretas para la distribución de claves cuánticas que permite tolerar un canal más ruidoso que el protocolo BB84." [ 3 ] (2011, Abruzzo). SSP produce una tasa de errores más alta durante los intentos de espionaje, lo que facilita la detección de errores, ya que un espía debe elegir la base correcta entre tres bases posibles [ 4 ] (Haitjema, 2016). Se ha demostrado que los sistemas de alta dimensión proporcionan un mayor nivel de seguridad . [ 5 ] [ 6 ]

Implementación

El protocolo de seis estados se puede implementar sin una computadora cuántica utilizando únicamente tecnologías ópticas. El rango de tres bases conjugadas del SSP se muestra en la Figura 1. [ 7 ]

Imagen 1

Alice genera aleatoriamente una cadena de cúbits, los codifica utilizando una de tres bases elegidas al azar y envía la cadena de cúbits a Bob a través del canal cuántico seguro . La probabilidad de usar una de las bases es igual a 1/3. Después de recibir la cadena de cúbits, Bob también elige aleatoriamente una de las tres bases para medir el estado de cada cúbit. Utilizando un canal clásico inseguro, pero autenticado, Alice y Bob se comunican y descartan las mediciones donde Bob usó una base diferente para medir el estado del cúbit que la base que Alice usó para la codificación. Los estados de los cúbits donde la base de codificación coincidió con la base de medición se usaron para determinar la clave secreta.

Véase también

Referencias

  1. ↑ Bruss, D. (1998-10-05). "Óptima escucha clandestina en criptografía cuántica con seis estados". Phys. Rev. Lett . 81 (14): 3018– 3021. arXiv : quant-ph/9805019v2 . Bibcode : 1998PhRvL..81.3018B . doi : 10.1103/PhysRevLett.81.3018 . S2CID 119341112 . 
  2. ↑ Bechmann-Pasquinucci, H.; Gisin, N. (1999-06-01). "Intercepción incoherente y coherente en el protocolo de seis estados de la criptografía cuántica". Physical Review A . 59 (6). American Physical Society (APS): 4238– 4248. arXiv : quant-ph/9807041v2 . Bibcode : 1999PhRvA..59.4238B . doi : 10.1103/physreva.59.4238 . ISSN 1050-2947 . S2CID 7374703 .  
  3. ↑ Abruzzo, Silvestre; Mertz, Markus; Kampermann, Hermann; Bruss, Dagmar (2011-10-06). "Análisis de clave finita del protocolo de seis estados con detectores de resolución de número de fotones". En Zamboni, Roberto; Kajzar, François; Szep, Attila A; Lewis, Colin; Burgess, Douglas; Gruneisen, Mark T; Dusek, Miloslav; Rarity, John G (eds.). Óptica y fotónica para la lucha contra el terrorismo y el crimen VII; Materiales ópticos en la tecnología de sistemas de defensa VIII; y Seguridad de la información basada en la física cuántica . Vol. 8189. SPIE. p. 818917. arXiv : 1111.2798 . doi : 10.1117/12.898049 .  
  4. ↑ Haitjema, M. (s.f.). Distribución de clave cuántica - QKD. Recuperado el 13 de marzo de 2016 de http://www.cse.wustl.edu/~jain/cse571-07/ftp/quantum/
  5. ↑ Bruss, D; Macchiavello, C. (2002). "Óptima escucha clandestina en criptografía con estados cuánticos tridimensionales". Phys. Rev. Lett . 88 (12) 127901. American Physical Society (APS). arXiv : quant-ph/0106126 . Bibcode : 2002PhRvL..88l7901B . doi : 10.1103 /PhysRevLett.88.127901 . PMID 11909501. S2CID 44955449 .  
  6. ↑ Cerf, NJ; Bourennane, M. ; Karlsson, A.; Gisin, Nicolas (2002). "Seguridad de la distribución de claves cuánticas mediante sistemas de $\mathit{d}$-nivel" . Phys. Rev. Lett . 88 (12) 127902. American Physical Society (APS). arXiv : quant - ph/0107130 . doi : 10.1103/PhysRevLett.88.127902 . PMID 11909502. S2CID 14375989 .  
  7. ↑ Kevin Garapo, Mhlambululi Mafu y Francesco Petruccione. Ataque de interceptación y reenvío a la distribución de clave cuántica de seis estados sobre canales de ruido de rotación colectiva. Chinese Physics B, 25(7), 131-137, 2016. http://doi.org/10.1088/1674-1056/25/7/070303