BB84-量子密钥分发协议

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引言

BB84这个名字来自于其两个创始人，美国的物理学家查尔斯·本内特Charles Bennet和加拿大的密码学家吉列斯·布拉萨德Gilles Brassard。
两个人本来以实现量子货币为目标展开研究合作，虽然因为量子态被测量就会坍缩的特性难以实现，却在研究过程中的到一个意料之外的产物。他们发现量子态的不可克隆和测量坍缩特性可以应用于密码学上，即可以用于直接生成无法复制和截获的密码。两人成功结合量子力学和密码学，并在1984年发表了第一个量子密钥分发方案，也就是我们要讨论的BB84协议。

原理介绍

BB84协议利用光子的偏振态来传递信息。根据定义，光子的偏振有两个相互线性独立的自由度（偏振态相互垂直）。信息的发送者和接收者可选取横竖基+和对角基x，作为测量光子偏振的基矢。在横竖基和交叉基中，根据偏执方向的不同代表不同的编码。

  • 横竖基中： ↑ \uparrow ↑代表0，
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