10. QKD

QKD BB84 프로토콜

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• 1984년, Bennett & Brassard에 의해서 고안 ( 그래서 이름이 BB84 )

• 고전적인 채널을 사용한다면 Eve가 Key를 복사했는지 알 수 없습니다.

• Qubit Channel을 사용한다면 Eve가 읽으려고 하는지 알 수 있습니다 ( Entangle)

• w/o Interception

  

  

• w/ Interception

Assumption

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1. Alice has random classical bits

2. Alice can produce qubits

3. Alice can apply H gate

4. Bob can measure

Protocol

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1. Alice send qubit to Bob

2. Bob can receives 4 state $|0\rangle, \, |1\rangle, \, H|0\rangle, \, H|1\rangle$

3. Bob send measurement to Alice

4. Alice send Bob to correct basis

IBM Q Experience를 시작해 봅시다.

IBM의 Q Experience가 런칭한지 벌써 4년. 계정을 만들고, 튜토리얼을 돌리는 좋은 글들은 이미 IBM에서 제작해 두었습니다. 절대 그것부터 쓰기 싫어서가 아니구요.. ㅋ 그중 하이라이트는 단연 3번과 4번이었는데 이중 3번 문제인 양자 암호문제를 바로 풀어보도록 하겠습니다. 4번은.. 뭐랄까. 모두를 혼돈에 빠뜨린 문제였는데.. 우선 이후의...

https://sophy-shin.medium.com/ibm-q-experience%EB%A5%BC-%EC%8B%9C%EC%9E%91%ED%95%B4-%EB%B4%85%EC%8B%9C%EB%8B%A4-35243fee95d2

QKD CHSH, E91 Protocol

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• CHSH Measurement (Clauser-Horne-Shimony-Holt)

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Idea : Bell's Inequality → 잘못된 것을 찾아냄

• Measurement 가능한 4가지 타입 (Phase-shift ) : $I,\,R,\,S,\,T$

• E91 Protocol

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In 1991, A.Ekert에 의해 고안

• Alice choices $\alpha=\pi/8$

• Bob choices $\beta=\pi/4$

• if, Alice & Bob use Same basis → Secure key else, CHSH Test & if S is not close to -2$\sqrt2$ → 문제있다

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