量子密碼學從入門到放棄Day02

“一次一密”加密系統的安全性直接依賴於其所使用的金鑰是否符合協議要求：即生成的金鑰在理論上的真隨機性，以及足夠長金鑰的安全分發。傳統金鑰分發方法無法做到以上兩點，但藉助量子物理原理，人們設計出在理論上可以滿足“一次一密”加密系統要求的金鑰分發方法——量子金鑰分發（Quantum Key Distribution，QKD）協議。

真隨機性

量子不可克隆定理

“測不準原理”（任何偽造者不可能只測一次，就準確測量出量子態的全部特徵來）

“只能測一次”（只要對任何一個量子態做一次測量，那個量子態就會瞬間

坍縮

，徹底變成另一個狀態）

量子態坍縮

BB84協議

BB84協議利用單光子的四種偏振來編碼隨機金鑰資訊，偏振態對應的希爾伯特空間為一個二維空間。利用Dirac記號，可以將這四種量子態表示為：

思考——BB84存在的漏洞？

BB84需要完美的單光子光源，但是目前人類做不出單光子光源，還是會發出多個光子。

通道的不確定性會導致Bob端難以發現光子被攔截。

下面我們先學習一些量子密碼學的相關基礎知識。。。

西伯爾特空間和量子態的描述

右矢：列向量 左矢：右矢的共軛轉置

量子算符

A為算符（算符可以用n×n的矩陣表示）

厄米共軛：

透過厄米共軛，一個列向量將轉變為之共軛的行向量

厄米算符

么正算符

算符的本徵值和本徵向量

關於量子算符的相關內容，這裡就不一一列舉了，感興趣的可以進一步查閱相關資料學習~

量子計算基礎（學習筆記）_l_l_c_q的部落格-CSDN部落格_z與z的共軛的乘積量子計算——複習+量子資訊——鋪墊（學習筆記）_l_l_c_q的部落格-CSDN部落格

量子位元（Qubit）

量子隱形傳態（Quantum teleportation）

東雲正樹：量子隱形傳態（Quantum teleportation）

量子位元的物理實現方法