Обнаружения перехвата информации в квантовом канале связи

Квантовая телепортация.

Квантовой телепортацией называется передача квантового состояния на расстояние при помощи разъединенной в пространстве запутанной пары и классического канала связи, при которой состояние разрушается в точке отправления при проведении измерения, после чего воссоз-дается в точке приема. При этом обязательной является передача информации между источником и приемником по классическому, некван-товому каналу, которая может осуществляться не быстрее, чем со скоростью света. В работе будет определено, почему необходимо уничто-жение состояния в первоначальной точке, как осуществляется и применяется телепортация, а также будет произведен краткий обзор экспе-риментов.

Явление квантовой телепортации — предмет рассмотрения сравнительно молодой науки квантовой теории информации. К его открытию привела цепь незаурядных событий, определивших становление и развитие всей квантовой механики. Поэтому до рассмотрения самого процесса придется прибегнуть к истории возникновения квантовой теории и проследить основные идеи. Пока отметим только, что теория квантовой телепортации (иногда в тексте слово «квантовая» будет опускаться) полностью базируется на запутанных состояниях и исходит из парадокса ЭПР.

При переходе от сигналов, где информация кодируется импульсами, содержащими тысячи фотонов, к сигналам, где среднее число фотонов, приходящихся на один импульс, много меньше единицы (порядка 0,1), вступают в действие законы квантовой физики. Именно на использовании этих законов в сочетании с процедурами классической криптографии основана природа секретности квантового канала связи (ККС). В квантово-криптографическом аппарате применим принцип неопределенности Гейзенберга, согласно которому попытка произвести измерения в квантовой системе вносит в нее нарушения, и полученная в результате такого измерения информация определяется принимаемой стороной как дезинформация. Процесс измерений в квантовой физике характеризуется тем, что он может активно вносить изменения в состояние квантового объекта, и ему присущи определенные стандартные квантовые ограничения. Следует выделить ограничения, связанные с невозможностью одновременного измерения взаимодополняемых параметров этой системы, т. е. мы не можем одновременно измерить энергию и поляризацию фотона. Исследования показали, что попытка перехвата информации из квантового канала связи неизбежно приводит к внесению в него помех, обнаруживаемых законными пользователями этого канала. Квантовая криптография использует этот факт для обеспечения возможности двум сторонам, которые ранее не встречались и не обменивались никакой предварительной секретной информацией, осуществлять между собой связь в обстановке полной секретности без боязни быть подслушанными злоумышленником.

Дата добавления: 2015-06-04