爱丽丝·康比(Alice Combe)在学校教授音乐和表演艺术已有20多年了,她目前在林登公园小学(Linden Park Priency School)教音乐。她曾与公共,天主教和独立部门的幼儿园到中学的孩子一起工作。爱丽丝在马来西亚和中国的国际学校工作了几年,在那里她还担任通才小学老师。 此外,爱丽丝(Alice)在南澳大利亚大学(University of South Australia)度过了过去12年,辅导艺术前职师,并指导他们的教学安置。 爱丽丝来自一个强大的音乐家庭,从小学习钢琴,小提琴,唱歌和录音机。 她对音乐教育如何与大脑发育有关。 爱丽丝拥有教育学士学位(初中和小学)和教育硕士(TESOL)。爱丽丝在马来西亚和中国的国际学校工作了几年,在那里她还担任通才小学老师。此外,爱丽丝(Alice)在南澳大利亚大学(University of South Australia)度过了过去12年,辅导艺术前职师,并指导他们的教学安置。爱丽丝来自一个强大的音乐家庭,从小学习钢琴,小提琴,唱歌和录音机。她对音乐教育如何与大脑发育有关。爱丽丝拥有教育学士学位(初中和小学)和教育硕士(TESOL)。
这个思想实验有电磁和引力两种版本;讨论适用于其中一种或两种。在时间 t = 0 之前,爱丽丝开始用自旋在 x 方向的粒子,并将其送入施特恩-格拉赫装置,从而将其置于自旋“向上”和自旋“向下”各 50%-50% 的叠加态中。在 t = 0 之前,鲍勃将他的粒子放在一个陷阱中。从时间 t = 0 开始,爱丽丝将她的粒子送入“逆向施特恩-格拉赫装置”,并确定其相干性(例如,通过测量其 x 自旋)。在时间 t = 0 时,鲍勃从陷阱中释放他的粒子,并试图通过测量爱丽丝粒子的库仑/牛顿场强度来获取爱丽丝粒子的“哪条路径”信息。如果爱丽丝和鲍勃在彼此光程时间内完成测量,爱丽丝的叠加态会保持相干性吗?
量子密钥分布(QKD)的目的是给出两个当事方 - Alice&Bob - 在共享量子通道时产生秘密密钥的可能性。例如,在Ekert [8]提出的实现中,该通道由产生分配给Alice&Bob的纠缠粒子的来源组成。在每个回合中,爱丽丝和鲍勃的每个粒子都通过在几个测量设置中选择一个粒子来测量一个粒子。主张爱丽丝的测量结果是安全的,即任何第三方 - 夏娃 - 可能控制量子通道的未知,可以通过推断(从爱丽丝和鲍勃的测量结果中)来保证,源源发射的状态接近纯的两部分纠缠状态。这可以确保鲍勃的结果与爱丽丝的结果选择相关,如果他选择了适当的测量设置,即爱丽丝和鲍勃的措施结果可以形成秘密钥匙。
BOB只能以混合状态(密度运算符)表示,除非它收到爱丽丝的测量结果。 (※如果我们通过经典交流从爱丽丝那里获得测量结果,则可以表示为纯状态(状态向量)。
▶每个用户生成一对开关,用于消息传递和解密消息。▶每个用户将两个键之一放在松树注册或其他可访问的文件中。这是松钥匙。保存的保存是私人的。用户可能具有其他用途的Pi -pi-掺杂剂的钥匙。▶如果鲍勃想向爱丽丝发送私人消息,他会使用爱丽丝的欺骗钥匙来理解该消息。▶当爱丽丝收到信息时,她使用私钥破译了她。
让我们看看整个传送方案。首先,鲍勃传送他的状态| ψ⟩向爱丽丝(Alice)持有状态z y x x | ψ⟩x和y都是两个位,鲍勃通常会发送给爱丽丝以完成传送。现在,如果爱丽丝立即施加旋转,我们将获得r z(α)z y x x | ψ⟩。如果她直接传送此状态,Bob将保持状态z y'x x'r z(α)z y x x | ψ⟩,其中x'和y'现在是爱丽丝校正位。作为r z和z通勤,这等于z y'x x x'z y r z(α)x x | ψ⟩。我们看到,如果Bob在最后进行Z校正实际上是足够的,但是我们仍然必须执行X X
并非总是会发生鲍勃系统的状态恰好| ψ⟩。例如,当爱丽丝获得结果2时,他的量子将变为状态α| 0⟩-β| 1⟩,他将不得不在其系统上执行一秒钟的操作才能恢复| ψ⟩。在这种情况下,他将不得不夸大| 1⟩,在计算基础上应用O 2代表的统一。对于B),您必须找到所有其他操作{O K} k。当然,鲍勃只知道要采用什么操作,因为他知道国家|他的Qubits的b k⟩,他知道这是因为爱丽丝告诉他她的测量结果。如果爱丽丝没有告诉他结果怎么办?在那种情况下,鲍勃将不得不尝试猜测他的贵族状态。他知道所有测量结果都是同样可能的,对于每个测量结果,他都有不同的状态。幸运的是,在量子力学中,我们有一种用密度矩阵描述纯状态的概率混合物的方法。鲍勃在爱丽丝的衡量标准之后的状态是ρ= p k 1 4 | b k⟩⟨b k | 。在第c部分中,您必须证明,当鲍勃不知道测量结果时,他对自己的状态是什么或如何恢复| ψ⟩,即ρ= 1 b。这告诉我们,只有在爱丽丝使用(可能是经典的)通信渠道与鲍勃(她的测量结果)共享一些信息时,量子传送协议只能起作用。请注意,当爱丽丝和鲍勃传送一个Qubit的状态时,他们会失去纠缠,因此无法重复传送其他任何内容的协议。2)。令人印象深刻的是,量子传送带来了成本。到目前为止,我们只看到了如何传送纯状态。一个人可能想知道,如果国家爱丽丝试图与她无法控制的参考系统R纠缠在一起会发生什么。鲍勃一侧的最终状态会以相同的方式与R纠缠在一起吗?答案是,是的,是的(图在d)和e)中被要求更正式地证明这一点。您可以从考虑每个混合状态都可以在其本egenbasis中扩展,ρs= p i p i |我⟩⟨i | S,带有| i⟩=αI| 0⟩ +βI| 0⟩。检查该协议是否适用于这样的状态。,例如,您可以在爱丽丝(Alice)以铃铛为基础测量她的两个量子位并获得结果2。请记住,整个系统的最终状态由
4。爱丽丝和鲍勃是如此的好朋友,他们选择使用相同n的RSA,但是他们的加密指数E和F是不同的,实际上,它们相对典型。查尔斯想向爱丽丝和鲍勃发送相同的信息。如果Eve拦截了他的两个信息,请证明她可以在多项式时间内恢复明文消息M。如果n = 9991,e = 89,f = 83,爱丽丝收到了Ciphertext 9862,Bob收到了Ciphertext 5869,则使用多项式时间算法找到了明文M。