Was ist der Unterschied zwischen Quantenkryptographie und Quantenteleportation?

Erzeugen Sie zwei verschränkte Photonen, senden Sie eines an einen Nachrichtensender und das andere an den beabsichtigten Empfänger. Sowohl der Sender als auch der Empfänger gewinnen dieselbe Quanteninformation aus den Photonen zurück, dann verschlüsselt der Sender die zu sendende Nachricht durch eine umkehrbare Funktion, die durch die Quanteninformation bestimmt wird, und sendet diese verschlüsselten Daten an den Empfänger, der nun entschlüsseln kann Dies ist der Quanteninformation zu verdanken, die für das Scrambling-Verfahren verwendet wurde.

Soweit ich das beurteilen kann, wäre diese Beschreibung eine gültige vereinfachte Erklärung sowohl der Quantenkryptographie als auch der Quantenteleportation . Was genau ist der Unterschied zwischen den beiden Begriffen?

@Qmechanic Was lässt Sie glauben, dass diese Frage etwas mit Teleportation zu tun hat?
Ich schätze, wir haben kein echtes Quantenteleportations-Tag. Vielleicht sollten wir?

Antworten (1)

Der Hauptunterschied zwischen Quantenkryptographie und Quantenteleportation ist folgender:

  • Quantenteleportation zielt darauf ab, Quanteninformationen (dh einen Quantenzustand) zu übertragen. Aufgrund des No-Cloning-Theorems kann, wenn die Qualität dieser Übertragung hoch genug ist, niemand außer dem legitimen Empfänger den Quantenzustand rekonstruieren oder Informationen darüber erhalten.
  • Ziele der Quantenkryptographie ∗ klassische Informationen privat zu übermitteln . Eine Möglichkeit, dies zu tun, besteht darin, die Informationen in einem Quantenzustand zu codieren und diesen Zustand dann durch Teleportation zu senden. Diese Methode ist theoretisch nicht sehr praktisch, aber soweit ich weiß, können die besten Sicherheitsbeweise, die wir für die Sicherheit von Quantenkryptografieprotokollen haben, wie folgt zerlegt werden:
    1. Dieser (technisch machbare) Aufbau entspricht nachweislich einem (viel schwieriger zu bauenden, aber einfacher zu analysierenden) auf Teleportation basierenden Aufbau;
    2. Der äquivalente Teleportationsaufbau funktioniert gut genug, um die Vertraulichkeit der Kommunikation zu gewährleisten.

Die Analogie zwischen Quantenteleportation und Quantenkryptographie ist also sehr tiefgreifend und kein bloßer Zufall.

∗ Ich weiß, dass einige Quantenkryptografieprotokolle andere Ziele als den Datenschutz haben. Aber ich glaube nicht, dass es das Thema dieser Frage ist.

Ok, das geht ein bisschen in Richtung Erklärung. Aber wenn ein Quantenkryptographie-Setup keinen echten Quantenteleportationskanal verwendet, was genau ist dann der Unterschied zwischen der Quantenkryptographie-Hardware und der Quantenteleportations-Hardware?
Sie können Quantenkryptografie ohne Verschränkung durchführen. Dies wird als Vorbereitungs- und Messschema bezeichnet. In diesem Fall wählt Alice eine zufällige klassische Zahl, erstellt einen entsprechenden Zustand und sendet ihn an Bob. Wenn die Zufallsgenerierung perfekt ist, entspricht dies einem Schema, bei dem Alice 2 verschränkte Photonen präpariert, einem von ihnen zwei Bob sendet und das andere misst? Wenn der Verschränkungszustand und die Messung gut gewählt sind, entspricht das Zufallsergebnis von Alices Messung der im ersten Schema gezogenen Zufallszahl.
Für die Teleportation braucht man zu Beginn wirklich verschränkte Zustände.
Was ist der Unterschied zwischen Quantenkryptographie und Quantenteleportation?
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