Quantenkryptographie - Verständnis

Aleve · Anmeldungsdatum: 30.09.2017 Beiträge: 15

Hallo,

eine Sache verstehe ich an der Quantenkryptographie im Einteilchensystem gar nicht und wäre sehr froh, wenn mich jemand aufklären könnte.

Es gibt 4 Möglichkeiten.
Szenario 1. Alice und Bob wählen gleiche Basis / gleichen Winkel --> Bobs Messung bestimmt, erhält das gleiche Bit, wie Alice
Szen 2. Alice und Bob wählen gleiche Basis / verschiedenen Winkel --> Bobs Messung bestimmt, erhält kein Bit (Messung unbrauchbar)
Szen 3. Alice und Bob wählen verschiedene Basis --> Bobs Messung zufällig --> unbrauchbar
Szen 4. Alice und Bob wählen gleiche Basis, Eve mischt sich ein und präpariert das Photon --> Bobs Messung zufällig --> unbrauchbar

Wenn man den Aufbau betrachtet https://postimg.org/image/5ny3hursjf/ (Das ist der Aufbau des Empfängers im Einteilchensystem), dann ergeben sich für mich Widersprüche

Diagonal Polarisierte Photonen werden im X-Arm gemessen (mit lamda/2-Plättchen)
Horizontal/Vertikale werden im H/V-Arm gemessen (ohne Plättchen)

Dazwischen ist ein 50/50 Strahlteiler.

Also: Wenn Alice H/V Basis wählt und 0° und Bob ebenfalls H/V und 0°, dann müssten Alice und Bob beide eindeutig Bit 1 erhalten (Theorie). Aber wenn das 0° pol. Photon durch den 50/50 Strahlteiler auf den X-Arm gelangt, dann ist es ja zufällig ob es am polarisierenden Strahlteiler reflektiert oder transmittiert wird (da diagonal polarisiert). Wenn es transmittiert wird, detektiert Bob Bit 0
OBWOHL Alice und Bob genau die gleiche Basis und gleichen Winkel gewählt haben!

Und das ist für mich eindeutig ein Widerspruch, denn Alice und Bob haben jetzt verschiedene Bits (1 und 0), was sie ja nicht wissen können, da sie am Ende über den öffentlichen Kanal nur die verwendeten Basen vergleichen und nicht die Bits. Was passiert dann?

Anscheinend führt der 50/50 Strahlteiler zu schweren Fehlern in der Messung, weil dadurch viele ungleiche Bits auftreten, die zugleich nicht bemerkt werden, da ja Alice und Bob die selbe Basis hatten. wie können Alice und Bob diese herausfinden und damit umgehen?

Wäre froh, wenn ihr mir darauf antworten könntet.

Und außerdem gibt es da noch etwas, was ich nicht ganz verstehe (für die, die noch Lust haben weiterzulesen)

Wie können Alice und Bob Lauschangriffe durch Eve bemerken?

Sagen wir Alice entscheidet sich für H/V und 90°, genauso Bob. Eve misst in 45°. Das Photon wird auf 45° präpariert. Aber wenn Bob es misst, wird es ja wieder auf 90° präpariert, also gar kein Unterschied. Und wenn absorbiert wird, dann kann es ja auch gewesen sein, weil Bob in 0° gemessen hat, das können Alice und Bob ja nicht wissen, denn sie tauschen ja nur die Basen aus.

Wie macht sich Eve also bemerkbar?

Danke