Decoy state
ક્વોન્ટમ ક્રિપ્ટોગ્રાફીમાં, ડેકોય સ્ટેટ ક્વોન્ટમ કી ડિસ્ટ્રિબ્યુશન (ક્યુ. કે. ડી.) પ્રોટોકોલ એ સૌથી વધુ વ્યાપક રીતે લાગુ કરાયેલ ક્યુ. કે. ડી. યોજના છે. વ્યવહારુ ક્યુ. કે. ડી. પ્રણાલીઓ પ્રમાણભૂત બી. બી. 84 પ્રોટોકોલથી વિપરીત બહુ-ફોટોન સ્રોતોનો ઉપયોગ કરે છે, જે તેમને ફોટોન નંબર વિભાજન (પી. એન. એસ.) હુમલાઓ માટે સંવેદનશીલ બનાવે છે. આ વ્યવહારુ ક્યુ. કે. ડી. પ્રણાલીઓમાં સુરક્ષિત પ્રસારણ દર અથવા મહત્તમ ચેનલ લંબાઈને નોંધપાત્ર રીતે મર્યાદિત કરશે. ડીકોય સ્થિતિ તકનીકમાં, વ્યવહારુ ક્યુ. કે. ડી. પ્રણાલીઓની આ મૂળભૂત નબળાઇને ટ્રાન્સમીટરના સ્રોત પર બહુવિધ તીવ્રતાના સ્તરોનો ઉપયોગ કરીને સંબોધવામાં આવે છે, એટલે કે. ક્યુબિટ્સ એલિસ દ્વારા અવ્યવસ્થિત રીતે પસંદ કરેલા તીવ્રતાના સ્તરો (એક સંકેત સ્થિતિ અને કેટલીક ડિકોય સ્થિતિઓ) નો ઉપયોગ કરીને પ્રસારિત થાય છે, જેના પરિણામે સમગ્ર ચેનલમાં ફોટોન નંબરના આંકડા બદલાય છે. પ્રસારણના અંતે એલિસ જાહેરમાં જાહેરાત કરે છે કે દરેક ક્યુબિટના પ્રસારણ માટે કયા તીવ્રતાના સ્તરનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો છે. સફળ પી. એન. એસ. હુમલામાં પ્રાપ્તકર્તાના છેડે બીટ ભૂલ દર (બી. ઈ. આર.) જાળવવાની જરૂર પડે છે, જે બહુવિધ ફોટોન નંબર આંકડાઓ સાથે પૂર્ણ કરી શકાતો નથી. દરેક તીવ્રતાના સ્તર સાથે સંકળાયેલા બી. ઈ. આર. નું નિરીક્ષણ કરીને, બે કાયદેસર પક્ષો અત્યંત વધેલા સુરક્ષિત પ્રસારણ દર અથવા મહત્તમ ચેનલ લંબાઈ સાથે પી. એન. એસ. હુમલાને શોધી શકશે, જે ક્યૂ. કે. ડી. પ્રણાલીઓને વ્યવહારુ કાર્યક્રમો માટે યોગ્ય બનાવશે. બી. બી. 84 જેવા ક્યુ. કે. ડી. પ્રોટોકોલના સુરક્ષા પુરાવાઓમાં, મોકલનાર એલિસ દ્વારા એક જ ફોટોન સ્રોતનો ઉપયોગ કરવામાં આવે તેવું માનવામાં આવે છે. વાસ્તવમાં, એક સંપૂર્ણ એક ફોટોન સ્રોત અસ્તિત્વમાં નથી. તેના બદલે, વ્યવહારુ સ્રોતો, જેમ કે નબળા સુસંગત સ્થિતિ લેસર સ્રોત, ક્યુ. કે. ડી. માટે વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે. આ વ્યવહારુ ક્યુ. કે. ડી. સ્રોતોની મુખ્ય સમસ્યા તેમના બહુ-ફોટોન ઘટકો પર છે. જ્યારે એલિસ ક્વોન્ટમ માહિતી વાહક તરીકે બહુ-ફોટોન સ્થિતિઓનો ઉપયોગ કરે છે ત્યારે એક ગંભીર સુરક્ષા ખામી અસ્તિત્વમાં છે. મલ્ટી-ફોટોન ઘટકો સાથે, એક ઈવ્ઝડ્રોપર, ઇવ, સૈદ્ધાંતિક રીતે ફોટોનને વિભાજિત કરી શકે છે, એક ફોટોન રાખી શકે છે અને બાકીનાને બોબને મોકલી શકે છે. એલિસ અને બોબ પાયાની માહિતીની જાહેરાત કર્યા પછી, મુખ્ય માહિતી મેળવવા માટે ઇવ ઇન્ટરસેપ્ટેડ ફોટોનને માપી શકે છે. જ્યારે ચેનલ નુકસાનકારક હોય છે, ત્યારે ઇવ વધુ વ્યવહારદક્ષ હુમલાઓ કરી શકે છે, જેમ કે ફોટોન નંબર વિભાજન હુમલો. બહુ-ફોટોન અવસ્થાની અસરોને ઘટાડવા માટે, એલિસે અત્યંત નબળા લેસર સ્રોતનો ઉપયોગ કરવો પડે છે, જેના પરિણામે ક્યુ. કે. ડી. ની ગતિ પ્રમાણમાં ઓછી થાય છે. એકને બદલે થોડા અલગ અલગ ફોટોન તીવ્રતાનો ઉપયોગ કરીને આ બહુ-ફોટોન મુદ્દાને ઉકેલવા માટે ડિકોય-સ્ટેટ પદ્ધતિની દરખાસ્ત કરવામાં આવી છે. ડિકોય સ્થિતિઓ સાથે, વ્યવહારુ સ્રોતો, જેમ કે સુસંગત-સ્થિતિ સ્રોત અથવા હેરાલ્ડેડ પેરામેટ્રિક ડાઉન-કન્વર્ઝન (પી. ડી. સી.) સ્રોત, લગભગ એક જ ફોટોન સ્રોત તરીકે કામ કરે છે. નોર્થવેસ્ટર્ન યુનિવર્સિટીના વોન-યંગ હ્વાંગ દ્વારા ડિકોય-સ્ટેટ યોજનાની દરખાસ્ત કરવામાં આવી હતી. પાછળથી, તેની સુરક્ષા ફોટોન નંબર ચેનલ મોડેલ વિકસાવીને અને અનંત સંખ્યામાં ડિકોય સ્ટેટનો ઉપયોગ ધારીને સાબિત થઈ હતી. એક સામાન્ય વ્યવહારુ ડિકોય-સ્ટેટ પદ્ધતિ માટે માત્ર બે ડિકોય સ્થિતિઓની જરૂર પડે છે, વેક્યૂમ ડિકોય અને નબળા ડિકોય. આ વેક્યૂમ + વીક ડેકોય સ્ટેટ પદ્ધતિની દરખાસ્ત સૌપ્રથમ યુનિવર્સિટી ઓફ ટોરોન્ટોના હોઈ-ક્વોંગ લો દ્વારા કરવામાં આવી હતી, અને પછી અન્ય લોકો દ્વારા તેનું વિશ્લેષણ કરવામાં આવ્યું હતું. એવું દર્શાવવામાં આવ્યું છે કે માત્ર શૂન્યાવકાશ અને નબળા ડિકોય સ્થિતિઓ સાથે, પ્રાપ્ત કી દર અનંત ડિકોય સ્થિતિ કેસની ખૂબ નજીક છે. પ્રાયોગિક પ્રદર્શનો પ્રથમ ડિકોય સ્થિતિ પદ્ધતિનો પ્રયોગ હોઈ-ક્વોંગ લોના જૂથ અને તેમના સહયોગી લી કિયાન દ્વારા કરવામાં આવ્યો હતો, જ્યાં એક-ડિકોય સ્થિતિ પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. પ્રસારણ અંતર 15 કિમી છે અને મુખ્ય ઉત્પાદન ઝડપ 165 બીટ/સેકન્ડ છે. પછી, 60 કિમી ફાઇબર દ્વારા વેક્યૂમ + વીક ડેકોય સ્ટેટ પદ્ધતિ સાથે લાંબા અંતરની ક્યુ. કે. ડી. દર્શાવવામાં આવે છે. બાદમાં, ત્રણ પ્રાયોગિક જૂથો 100 કિમી અંતર પર ડિકોય-સ્ટેટ પદ્ધતિનું પ્રદર્શન કરે છે. ત્યારબાદ અન્ય ઘણા પ્રદર્શનો થાય છે. બિન-સુસંગત-રાજ્ય સ્રોતોનો ઉપયોગ કરીને બિન-સુસંગત-રાજ્ય સ્ત્રોતો સાથે ડિકોય રાજ્ય ક્યૂકેડી પ્રોટોકોલનું પણ વિશ્લેષણ કરવામાં આવ્યું છે. નિષ્ક્રિય ડિકોય સ્થિતિ પ્રોટોકોલ, જ્યાં ડિકોય સ્થિતિઓ નિષ્ક્રિય રીતે તૈયાર કરવામાં આવે છે, તેને પેરામેટ્રિક ડાઉન-કન્વર્ઝન સ્રોત તરીકે પ્રસ્તાવિત કરવામાં આવે છે. આ પણ જુઓ ક્વોન્ટમ ક્રિપ્ટોગ્રાફી ક્વોન્ટમ કી વિતરણ પ્રોટોકોલની સૂચિ ક્વોન્ટમ નેટવર્ક સંદર્ભો બાહ્ય કડીઓ વિશ્વ વૈજ્ઞાનિક ક્વોન્ટમ ક્રિપ્ટોગ્રાફી