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B92 协议

2018-03-04

由于 BB84 协议步骤比较复杂,因此 Bennett 在该协议的基础上做了进一步的研究,在 1992 年提出了 B92 协议。理想情况下,B92 协议的简要流程如图1 所示,检测预防 Eve 的方式也与 BB84 协议相同,下面仅简要给出无 Eve情况的流程。


QQ图片20180212164622.png

图1  理想情况下的B92流程 


1)Alice 生成随机序列 mA,比如[10111100],并且制备对应的光子。

2)Alice 将光子通过量子信道传输到 Bob。 

3)由于接收方 Bob 不知道应该用哪组基进行测量,所以选定一个随机序列作为测量基序列 mB,比如是[00101010]。并且 Bob 存储所测量得到的结果序列sB,比如是[10010010]。

4)Bob 公开测量结果序列 sB。Alice 和 Bob 保留 sB[i]=1的 mA和 mB作为各自的密钥Key,注意此处 Alice 含有一个取反操作。 


QQ图片20180212164644.png

表1 B92中调制光子态与mA序列的对应关系


两者主要的区别在于 BB84 协议是一个四态协议,而 B92 协议是一个两态协议,协议的实现以两个非正交的量子态为基础。也就是说,B92 协议中 Alice 并不产生 sA序列,而是根据 mA直接进行调制光子态的选择,具体的对应的关系见表 1。


参考文献:

1. C.  H.  Bennett,  Quantum  cryptography  using  any  two  nonorthogonal  states, Physical Review Letter, 1992,68, 3121~3124 

2. Sandor  Imre,  Ferenc  Balazs,  Quantum  Computing  and  Communications-An Engineering Aproach, John Wiley & Sons,Ltd,2005 

3. 曾贵华,量子密码学,北京:科学出版社,2006 

4. 董健,“量子密码通信若干问题的研究”,天津大学博士学位论文(2012).

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