長い間、本格的な
量子コンピューターの出現の見通しは、暗号学の分野の科学者や関心のある人々の心を刺激します。 無駄ではありません。 実際、任意の複雑なタスクを解決できるコンピューターの出現は、現在の形式の暗号の存在に疑問を投げかけています。 公開鍵暗号プロトコルは、もはや意味をなしません。 厳密に言えば、
一方的な機能は
一方通行ではなくなります。 太陽が沈み、世界がひっくり返り、川が逆流するでしょう...しかし、私たちは絶望に急いでいませんよね？
安全な量子チャネル、公開鍵量子暗号化、量子コインフリップ、量子ブラインドコンピューティング、量子マネーなど、多くの量子暗号化アルゴリズムがありますが、それらの実装には、本格的な量子コンピューターが必要です。
はい、量子チャネルを介した大量の情報の転送は、今日では非現実的です。 しかし、対称暗号システムでの鍵情報の形成と送信に量子アルゴリズムを使用することは、技術的に実行できるだけでなく、完全に正当化されます。
Quantum Key Distribution（CDK）は素晴らしい機会を提供します：オープンな（安全でない）チャネルを介して機密情報を送信し、誰もそれを傍受しないことを完全に確信できます。
すべての塩は、偏光基底（「+」または「×」）を知ることによってのみ、光子（0°、45°、90°、135°）の偏光を正しく測定できるということです。 測定に使用される基底が偏光基底と異なる場合、出力でランダムな結果（0または1）が取得されます。 したがって、攻撃者は、各光子の偏光基底を知らずに、送信された光子の偏光を正しく測定することはできません。 量子システムへの影響がその状態の変化につながるという事実は言うまでもありません（
ハイゼンベルグの不確実性の原理から導かれます）。
さて、それはどのように機能しますか？ たとえば、次のように：
- サイドAは、ランダム（0°、45°、90°、135°）の偏光を持つ一連の光子を送信します。
- サイドBは、光子の偏光を測定し、ランダムな法則に従って基底「+」（0°、90°-直線偏光）または「×」（45°、135°-対角偏光）を選択します。
- サイドBは、得られた測定結果を修正し、秘密に保ちます（個々の光子はまったく受け入れられない可能性があります-紛失または「消去」）。
- 次に、サイドBは、受信した各フォトンに使用したベース（「+」または「×」）を開いたチャネルを介してサイドAに通知します（ただし、受信した結果ではありません）。誤ったベースでの測定中に受信されたものは破棄されます）;
- 残りのデータは、合意されたスキーム（0°および45°は「0」としてデコードされ、90°および135°は「1」としてデコードされる）に従ってバイナリシーケンスとして解釈されます。
それだけです。「生の」キーを取得し、その後、秘密性の向上、バグ修正、特別なアルゴリズムを使用したキーシーケンスマッチングを行いました（ただし、これは次の記事のトピックであり、1つではありません）。
シンプルで効果的。 問題の技術的な側面次第です。 いいえ、このために量子コンピューターを構築する必要はありませんが、長距離にわたって量子情報を送信するには、優れた単一光子送信機と受信機（だけでなく）が必要です。