15回目

情報セキュリティ
第１５回
量子暗号
光の偏光
 光は横波
 垂直偏光（電場Eが垂直
方向に振動）
 水平偏光（電場Eが水平
方向に振動）
 光ビームスプリッタ
 光を垂直偏光と水平偏光
に分離する。
 光子

垂直偏光
の光子
水平偏光
の光子
45度ななめ偏光
の光子
スプリッタ
確率1/2
エネルギーが最小単位の
光（これ以上分割出来な
い）。
確率1/2
偏光とビット
 ビット


垂直偏光（1）と水平偏光（0）
45度（1）と-45度（0）
1
 検出方法
 ＋：垂直と水平偏光

スプリッタ=検出方法＋
0
0
×： 45度（1）と-45偏光
スプリッタ=検出方法×
1
0
45度
－45度
1
0
＋
量子鍵配布 BB84
送
信
側
受
信
側
1
×
乱数
（共通鍵）
1
0
1
1
0
1
検出方法
＋
＋
×
×
×
＋
×
＋
×
＋
＋
＋
0
0
1
1
1
1
送信する
光子の偏光
ランダムに
決めた
検出方法
偏光の
検出結果
復元された
乱数
検出方法不一致
検出方法不一致
量子鍵配布 BB84
送信者
 乱数（鍵）の決定


1
検出方法を電話等で
確認する。
検出方法が一致した
乱数を共通鍵とする。
＋
×
 盗聴の検出


光子を捕捉し測定し
ても偏光方向は必ず
しも正しく再現出来る
とは限らない。
後から検出方法が分
かっても偏光方向を
知ることは出来ない。
盗聴者
受信者
検出方法が
送信者と一
致しているに
も関わらず
検出結果が
不一致
＋
0
1
盗聴者の検出方法で
検出した偏光方向を
受信者に送る

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