2。 海森堡不确定性原理,不管粒子处于什么量子态下,它的坐标和动量不能同时具有完全确定的值。
3。 不可分割,基本粒子作为一个不可分割的基本个体,不可能分成两个部分,而每部分又都包含原来的基本粒子的所有特点。
(二) 量子密钥分配的系统组成
图 1
(三) 量子密钥分配的过程文献综述
发送者和接收者处于两个不同的位置,并在两者之间成功地建立起量子信道和经典信道,量子信道用于获取通信双方确认的密钥,经典信道用于传递经过加密的信息。
当发送者需要向接收者发送信息时,先通过量子信道获得密钥,密钥的获取过程如下:
量子通信中用光的偏振方向来代替光纤信号的“有”“无”和集成电路中门电路的“通”“断”来模拟“1”和“0”。比如,用“↑”和“↗”表示信号“0”,用“→”和“↘”表示信号“1”,用基矢“+”对“↑”和“→”进行测量,用基矢“×”对“↗”和“↘”进行测量,如果没有选择正确的测量基,测量的结果则随机变成测量基中的一个。
1。 在发送端生成足够长的随机序列:10010110
2。 发送者选择随机的测量基序列:+×+××+×+
3。 发送端得到对应的偏振光序列:→↗↑↘↗→↘↑
4。 发送端通过量子信道将偏振光序列发送到接收端
5。 在接收端接收到偏振光序列→↗↑↘↗→↘↑(但是接收端的操作者并不知道偏振光序列的偏振方向)
6。 接收者使用随机的基矢序列对光信号进行测量××++++××(有一半的概率选对测量基,则可以获得正确的偏振态;另一半概率选错测量基,则随机获得测量基的一种偏振态)
7。 接收者获得偏振序列↗↗↑→↑→↘↘
8。 发送者和接收者通过公共信道互相告知自己选择的测量基序列,舍弃不同的测量基测得的偏振态,保留相同的测量基测得的偏振态
9。 发送者和接收者共同的测量基序列为舍×+舍舍+×舍
10。 保留的偏振态序列为舍↗↑舍舍→↘舍
11。 保留的随机序列为舍00舍舍11舍,得到最终的密钥序列0011
如果选择序列的第二位和第三位组成序列“01”对密钥进行校对,保证密钥的准确性,则剩下第一位和第四位组成的序列“01”就可以作为只有通信双方知道的密钥,使用密钥对需要传递的信息进行加密生成密文,通过标准经典信道将加密后的密文内容传送到接收端,信息的接收端对密文进行破译获得明文。至此完成一次通信,这就是量子密钥分配的通信过程。