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BB84でチャネルが安全であることを確認するために、アリスとボブは何ビット比較する必要がありますか?
私は、Quantum Computing A Gentle Introduction本を読んでqmcを自習しようとしていましたが、セクション2.4では、量子鍵配布プロトコルBB84について説明しています。(思った)後、エクササイズ2.9と2.10に取り掛かった。 例 2.9は、BB84にEveが存在しないことをアリスとボブが90%確信するために比較する必要があるビット数を尋ねています。したがって、私が正しく理解した場合、BB84は次のようになります。 アリスは2つの基底から光子の基底/偏光をランダムに選択しますおよびは、ビット情報0または1をエンコードします(エンコードルールは既知です。たとえば、| 0 \ rangleは0を表します)。次に、そのようなフォトンのシーケンスをボブに送信します。{|0⟩,|1⟩}{|0⟩,|1⟩}\{ | 0 \rangle, | 1 \rangle \}{|+⟩,|−⟩}{|+⟩,|−⟩}\{ |+\rangle, |-\rangle \}000111|0⟩|0⟩|0\rangle000 ボブは光子のシーケンスを受け取り、2つの同じベースからランダムに基底を選択し、各光子のメジャーを測定します。 次に、選択したベースを比較し、異なる方法でベースを選択したベースを破棄します。ボブは、アリスが送信しようとしているビットを把握できるはずです。(たとえば、使用するベースが{|0⟩,|1⟩}{|0⟩,|1⟩}\{ |0\rangle, |1\rangle \}あり、ボブが基底|1⟩|1⟩|1\rangleを使用して測定したが光強度が000場合、アリスの偏光が|0⟩|0⟩|0\rangleことを知っているため、ビット情報は000)。 安全性を高めるために、ビットのサブセットも比較します。干渉がない場合、ビットはすべて一致しているはずです。彼らはこれらのビットを破棄し、残っているのは鍵です。 一方、イブは、アリスからの光子をインターセプトし、2つのベースからランダムに測定し、測定に使用した基準をボブに送信します。アリスとボブがベースを公に比較した後、イブはボブが受け取るはずだった光子を必然的に変更しましたが、キーのを確実に知ることができます。252525% だから最初の質問に答える。2.9、アリスとボブがビットのサブセットを比較するときのさまざまなシナリオを挙げました。 アリスが送信するとします。|0⟩|0⟩|0\rangle Eveもで測定する確率はあり、検出されません。0.250.250.25|0⟩|0⟩|0\rangle 0.250.250.25を使用して測定するイブは、ボブがアリスと反対のビット値を取得するため、確実に検出されます。|1⟩|1⟩|1\rangle 0.250.250.25| + ⟩ | + ⟩ | 0 ⟩ 0.5 | 1 ⟩ 0.5 0.25 × (0.5 + …

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場所間でキュービットを転送するプロセス
現在、量子ビットはクアンタムコンピュータの物理的なエンティティであることを理解しています。IBMクアンタムコンピュータとQ#言語で遊んで、初めてクアンタムの世界に足を踏み入れました。 私は、アリスからボブへのキュービットのトランスポートにしばしば言及するアリスとボブスタイルのシナリオをたくさん読みました。私はそれを物理的に輸送していると推測していますが、これがコンピューティングの感覚からどのように見えるかについての議論は見つかりませんでした。古典的または量子チャネルを介した輸送のために、キュビット、またはキュービットの表現(状態または値)を「パッケージ化」することは、理論的にどのように達成できるでしょうか?これが可能になる唯一の方法は、絡み合いとテレポーテーションによるものだと思います。もつれのない通常のキュービットを何らかの形式で表現し、2つのポイント間で論理的に転送して、受信ポイントが内部に含まれる情報をデコードおよび解釈できるようにすることは可能ですか?その受信ポイントは、古典的なコンピュータアーキテクチャのコンピュータサービスまたは別の量子マシンである可能性があります。 私は、ビットをチップにエンコードしながら、ビット(または一連のビット)をさまざまな形式で論理的に表現し、操作のためにそれらを転送できる、クラシックコンピューティングの意味でこれを質問します。私の思考プロセスの源であるソフトウェアエンジニアとして。これは、Quantumで実行するのは現実的ではないかもしれませんが、理論的には、達成できるものですか?どんなガイダンスも歓迎します。 編集:本当に包括的な答えをありがとう、それは多くのギャップを埋めました、そして私は理論的に潜在的な橋をもたらす光子とファイバーの間の強いつながりに気づきませんでした。私はhello worldの基本的なアプリケーションを使って作業しており、Classicalに関する私のソフトウェア知識を、基本的な転送および表現レベルでこの世界に精神的に橋渡ししようとしています。私は両方の世界と私の精神的なブロックを橋渡しするいくつかの小さなアプリを構築しようとしています。今は、従来のプログラミング表記でキュービットの特性を表しています。キュービットの論理表現を作成するために何をモデル化する必要があるかについて考えたことはありますか?私が得ているのは、プログラマーがタイプを表すことを可能にする仕様に似たものです(たとえば、ストリングhttps://en.wikipedia.org/wiki/String_(computer_science))。Quantumプログラミング言語では、キュービットは独自のタイプです。レベルをドリルダウンすると、非常に基本的な方法で特性をキャプチャできるため、ベクトル配列のようなもので表現して、主要な特性(状態など)をキャプチャすることができます(ただし、重ね合わせ!)、スピンなど

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