Quantum Cryptography Protocol Based on Sending Entangled Qubit Pairs

Thumbnail Image

URL

Journal Title

Journal ISSN

Volume Title

Helsinki University of Technology | Master's thesis
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author
Location:
P1 Ark TF80

Authors

Date

2007

Department

Teknillisen fysiikan ja matematiikan osasto

Major/Subject

Fysiikka (laskennallinen fysiikka)

Mcode

Tfy-105

Degree programme

Language

en

Pages

75

Series

Abstract

C. H. Bennett ja G. Brassard julkaisivat vuonna 1984 BB84:ksi kutsutun menetelmän, jolla toisistaan etäällä olevat osapuolet voivat luoda satunnaisen bittijonon, jonka vain he tuntevat kokonaan. Menetelmä hyödyntää yksiqubittitilojen ominaisuuksia. Kaikki mahdolliset salakuunteluyritykset aiheuttavat häiriötä, jonka perusteella salakuuntelu voidaan havaita. Tässä diplomityössä tutkitaan uudenlaista BB84:ään perustuvaa menetelmää. Sen sijaan, että yksittäisiä hiukkasia lähetettäisiin erikseen kuten BB84:ssä, ne ryhmitellään, ja kunkin ryhmän hiukkasten tilat kiedotaan erityisellä muunnoksella. Kietoutuneet hiukkaset lähetetään toiselle osapuolelle siten, että kunkin hiukkasen lähetystä lykätään kunnes edellisestä lähetyksestä on saatu kuittaus. Tämä rajoittaa salakuuntelun yhteen hiukkaseen kerrallaan, joten salakuuntelija ei pysty perumaan tehtyä muunnosta täydellisesti. Vaikka täydellinen kvanttitilojen kopioiminen olisi mahdollista, kiedotun ryhmän tilaa ei voida kopioida. Laskemme eri muunnoksille sieppaus-uudelleenlähetys-hyökkäyksellä saatavan maksimaalisen tiedon avaimesta ja kvanttikanavassa aiheutetun häiriön. Havaitsemme, että maksimaalista tietoa on mahdollista rajoittaa huomattavasti, jopa kahdeksasosaan BB84:n vastaavasta arvosta. Näytämme, että salakuuntelun rajoittaminen yhteen hiukkaseen kerrallaan luo perustavanlaatuisen esteen salakuuntelulle. Esitämme myös uudenlaisen hyökkäyksen ehdotettua menetelmää vastaan.

Description

Supervisor

Nieminen, Risto

Keywords

quantum cryptography, kvanttikryptografia, quantum key distribution, avaimenjako, BB84, BB84, entanglement, kietoutuminen

Other note

Citation

Permanent link to this item

https://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-2020120553404

Collections

[dipl] Teknillinen korkeakoulu / TKK