Релятивистская квантовая криптография для открытого пространства без синхронизации часов на приемной и передающей стороне
С. Н. Молотков
Академия криптографии Российской Федерации, 103025 Москва, Россия
Институт физики твердого тела РАН, 142432 Черноголовка, Россия
Факультет вычислительной математики и кибернетики, МГУ им. М.В. Ломоносова, 119991 Москва, Россия
Abstract
В квантовой криптографии секретность ключей гарантируется
фундаментальными запретами квантовой механики (запреты на клонирование и
копирование неортогональных квантовых состояний). Физический тип
квантового объекта - носителя информации непринципиален (фотон, электрон,
атом и т.д.), важен только его вектор состояния. В релятивистской квантовой
криптографии для открытого пространства принципиальны как сам тип носителя
информации (фотон, распространяющийся с предельно допустимой скоростью в
вакууме), так и его квантовое состояние. Совместные фундаментальные
ограничения, диктуемые как специальной теорией относительности, так и
квантовой механикой, на различимость неортогональных квантовых состояний
позволяют сформулировать принципиально новые протоколы распределения ключей,
которые устойчивы относительно любых атак на ключ и гарантируют секретность
ключей при не строго однофотонном источнике и любых потерях в канале связи.
Несмотря на то что данный протокол является протоколом реального времени в
пространстве-времени Минковского, где детектирование вторжений в канал связи
происходит по задержкам результатов измерений подслушивателя, протокол не требует синхронизации часов на передающей и приемной стороне.