КВАНТОВАЯ КРИПТОГРАФИЯ НА МНОГОФОТОННЫХ СОСТОЯНИЯХ ДЛЯ СВОБОДНОГО ПРОСТРАНСТВА: О ПЕРЕДАЧЕ СЕКРЕТНЫХ КЛЮЧЕЙ НА СПУТНИКИ
Молотков С.Н.

Поступила в редакцию: 3 Марта 2004

PACS: 03.65.Bz, 42.50.Dv, 89.70.+c

DJVU (322.7K)

PDF (540K)

В квантовой криптографии, секретность которой основана на факте достоверной неразличимости неортогональных квантовых состояний, имеются принципиальные проблемы, связанные с затуханием в квантовом канале связи и неоднофотонностью источника. Потенциально данные трудности могут перевести квантовую криптографию из безусловно секретной в условно секретную. Поскольку ограничения нерелятивистской квантовой механики, используемые для построения протоколов распространения ключей в квантовой криптографии, во многом исчерпаны, требуется привлечение новых физических принципов. Использование такого фундаментального принципа как принцип релятивистской причинности в квантовой криптографии позволяет сформулировать новый подход к обеспечению безусловной секретности квантовых криптосистем. В этом подходе снимаются упомянутые выше трудности. Подобные квантовые криптосистемы естественно называть релятивистскими. Показано, что релятивистские квантовые криптосистемы остаются безусловно секретными: во-первых, при любом затухании в квантовом канале связи затухание снижает лишь скорость генерации ключа, но не влияет на его секретность, во-вторых, не требуется строгая однофотонность источника, достаточно лишь присутствия однофотонной компоненты в состояниях лишь с некоторой вероятностью. Схема остается секретной даже при сколь угодно малой доле (вероятности) однофотонной компоненты. Формально это означает, что состояние может иметь сколь угодно большое среднее число фотонов. Доля однофотонной компоненты влияет лишь на скорость генерации ключа, но не на его секретность.