Свойство нелокальности (подробнее), открытое в опытах Аспека привело к созданию способа защиты информации, основанном на законах квантовой физики. Рассмотрим кратко, как это работает.
Пусть имеются двое - Алиса и Боб, которые обмениваются информацией с помощью фотонных пар. Алиса готовит некоторую последовательность битов, каждый из битов она кодирует в поляризации фотона (в проекции его спина на какую-то ось). Далее Алиса случайным образом выбирает базис (фильтр), в котором она кодирует случайным образом созданную битовую последовательность, пусть это будет 0110100. Таким образом Алиса пытается сгенерировать случайный ключ шифрования, который будет одним и тем же и у нее, и у Боба.
Боб при измерении случайным образом выбирает базис (фильтр). Если вдруг он выбрал такой же базис, как и Алиса, то он получит верное значение. В общем случае он получает сырой ключ. Далее Алиса и Боб уже связываются по открытому каналу (например, по телефону) и говорят друг другу только то, каким базисом они пользовались. Те случаи, когда базисы не совпали, они отбрасывают. В итоге у Алисы и Боба получаются одинаковые случайные последовательности-ключи.
Если некоторая Ева захочет подсмотреть ключ, то ей необходимо принять участие в каждом этапе - выбор базиса, проведение измерений и т.д. Но за счёт того, что она вмешивается в квантовый процесс, она вносит ошибки и её присутствие будет замечено Алисой и Бобом. Эти ошибки спровоцируют ситуацию, когда отличие сырого ключа Боба от последовательности, отправленной Алисой, превышает установленную норму. Таким образом, ключ уже скомпрометирован и не будет использовать для дальнейшего шифрования.
Квантовая криптография - это метод получения случайного ключа, позволяющий быть уверенным, что этот ключ не был в процессе скомпрометирован.
Читайте также:
Нелокальность в квантовой физике: основа квантовой телепортации и криптографии
Мифы о физике: квантовая физика доказывает существование бога
Мифы о физике: квантовая физика говорит, что всё случайно
Мифы о физике: теория относительности ≠ всё относительно
Главные проблемы физики: квантовая гравитация
