Decoy state
کوانٹم کرپٹوگرافی کے اندر، ڈیکائے اسٹیٹ کوانٹم کلیدی تقسیم (کیو کے ڈی) پروٹوکول سب سے زیادہ وسیع پیمانے پر نافذ کردہ کیو کے ڈی اسکیم ہے۔ عملی کیو کے ڈی نظام معیاری بی بی 84 پروٹوکول کے برعکس کثیر فوٹون ذرائع کا استعمال کرتے ہیں، جس سے وہ فوٹون نمبر تقسیم (پی این ایس) حملوں کے لیے حساس ہو جاتے ہیں۔ یہ عملی کیو کے ڈی سسٹمز میں محفوظ ترسیل کی شرح یا زیادہ سے زیادہ چینل کی لمبائی کو نمایاں طور پر محدود کر دے گا۔ ڈیکائے اسٹیٹ تکنیک میں، عملی کیو کے ڈی سسٹم کی اس بنیادی کمزوری کو ٹرانسمیٹر کے ماخذ پر متعدد شدت کی سطحوں کا استعمال کرکے حل کیا جاتا ہے، یعنی۔ کیوبیٹس کو ایلس کے ذریعے بے ترتیب طور پر منتخب کردہ شدت کی سطحوں (ایک سگنل کی حالت اور کئی ڈیکائے اسٹیٹس) کا استعمال کرتے ہوئے منتقل کیا جاتا ہے، جس کے نتیجے میں پورے چینل میں فوٹون نمبر کے اعداد و شمار مختلف ہوتے ہیں۔ ترسیل کے اختتام پر ایلس عوامی طور پر اعلان کرتی ہے کہ ہر کیوبٹ کی ترسیل کے لیے کس شدت کی سطح کا استعمال کیا گیا ہے۔ ایک کامیاب پی این ایس حملے کے لیے رسیور کے سرے پر بٹ ایرر ریٹ (بی ای آر) کو برقرار رکھنے کی ضرورت ہوتی ہے، جسے متعدد فوٹون نمبر کے اعداد و شمار کے ساتھ پورا نہیں کیا جا سکتا۔ ہر شدت کی سطح سے وابستہ بی ای آر کی نگرانی کرکے، دونوں جائز فریق پی این ایس حملے کا پتہ لگانے کے قابل ہو جائیں گے، جس میں انتہائی زیادہ محفوظ ترسیل کی شرح یا زیادہ سے زیادہ چینل کی لمبائی ہوگی، جس سے کیو کے ڈی سسٹم عملی ایپلی کیشنز کے لیے موزوں ہو جائیں گے۔ محرک کیو کے ڈی پروٹوکول کے حفاظتی ثبوتوں میں، جیسے کہ بی بی 84، فرض کیا جاتا ہے کہ ایک واحد فوٹون ماخذ بھیجنے والا، ایلس استعمال کرتا ہے۔ حقیقت میں، ایک کامل واحد فوٹون ماخذ موجود نہیں ہے۔ اس کے بجائے، عملی ذرائع، جیسے کمزور مربوط حالت لیزر ماخذ، کیو کے ڈی کے لیے بڑے پیمانے پر استعمال ہوتے ہیں۔ ان عملی کیو کے ڈی ذرائع کا کلیدی مسئلہ ان کے ملٹی فوٹون اجزاء پر مضمر ہے۔ جب ایلس کوانٹم انفارمیشن کیریئرز کے طور پر ملٹی فوٹون اسٹیٹس کا استعمال کرتی ہے تو ایک سنگین حفاظتی خامی موجود ہوتی ہے۔ ملٹی فوٹون اجزاء کے ساتھ، ایک جاسوسی کرنے والا، ایو، اصولی طور پر فوٹونوں کو تقسیم کر سکتا ہے، ایک فوٹون رکھ سکتا ہے، اور باقی باب کو بھیج سکتا ہے۔ ایلس اور باب کے بنیادی معلومات کا اعلان کرنے کے بعد، ایوا کلیدی معلومات حاصل کرنے کے لیے روکے گئے فوٹون کی پیمائش کر سکتی ہے۔ جب چینل نقصان دہ ہوتا ہے، تو ایوا زیادہ نفیس حملے کر سکتی ہے، جیسے کہ فوٹون نمبر تقسیم کرنے والا حملہ۔ کثیر فوٹون حالتوں کے اثرات کو کم کرنے کے لیے، ایلس کو انتہائی کمزور لیزر ماخذ کا استعمال کرنا پڑتا ہے، جس کے نتیجے میں کیو کے ڈی کی رفتار نسبتا کم ہوتی ہے۔ ڈیکائے اسٹیٹ طریقہ تجویز کیا گیا ہے کہ اس ملٹی فوٹون مسئلے کو حل کرنے کے لیے ایک کے بجائے چند مختلف فوٹون شدتوں کا استعمال کیا جائے۔ ڈیکائے اسٹیٹس کے ساتھ، عملی ذرائع، جیسے کہ مربوط ریاستی ماخذ یا ہیرالڈڈ پیرامیٹرک ڈاؤن کنورژن (پی ڈی سی) ماخذ، تقریبا ایک ہی فوٹون ماخذ کے ساتھ ساتھ کارکردگی کا مظاہرہ کرتے ہیں۔ ڈویلپمنٹ ڈیکائے اسٹیٹ اسکیم کی تجویز نارتھ ویسٹرن یونیورسٹی کے وان ینگ ہوانگ نے پیش کی تھی۔ بعد میں، اس کی سلامتی ایک فوٹون نمبر چینل ماڈل تیار کرکے اور لامحدود تعداد میں ڈیکائے اسٹیٹس کے استعمال کو فرض کرکے ثابت ہوئی۔ ایک عام عملی ڈیکائے اسٹیٹ طریقہ کار کے لیے صرف دو ڈیکائے اسٹیٹس، ویکیوم ڈیکائے اور کمزور ڈیکائے کی ضرورت ہوتی ہے۔ یہ ویکیوم + کمزور ڈیکائے اسٹیٹ طریقہ سب سے پہلے ٹورنٹو یونیورسٹی کے ہوئی-کوونگ لو نے تجویز کیا تھا، اور پھر دوسروں نے اس کا تجزیہ کیا۔ یہ دکھایا گیا ہے کہ صرف ویکیوم اور کمزور ڈیکائے اسٹیٹس کے ساتھ، حاصل کردہ کلیدی شرح لامحدود ڈیکائے اسٹیٹ کیس کے بہت قریب ہے۔ تجرباتی مظاہر ڈیکائے اسٹیٹ طریقہ کار کا پہلا تجربہ ہوئی-کوونگ لو کے گروپ اور ان کے ساتھی لی کیان نے انجام دیا، جہاں ون ڈیکائے اسٹیٹ طریقہ استعمال کیا جاتا ہے۔ ترسیل کا فاصلہ 15 کلومیٹر ہے اور کلیدی نسل کی رفتار 165 بٹ/سیکنڈ ہے۔ پھر، 60 کلومیٹر فائبر کے ذریعے ویکیوم + ویک ڈیکائے اسٹیٹ طریقہ کے ساتھ طویل فاصلے والے کیو کے ڈی کا مظاہرہ کیا جاتا ہے۔ بعد میں، تین تجرباتی گروپ 100 کلومیٹر کے فاصلے پر ڈیکائے اسٹیٹ طریقہ کا مظاہرہ کرتے ہیں۔ اس کے بعد اور بھی بہت سے مظاہرے ہوتے ہیں۔ غیر مربوط ریاستی ذرائع کا استعمال کرتے ہوئے غیر مربوط ریاستی ذرائع کے ساتھ ڈیکائے ریاستی کیو کے ڈی پروٹوکول کا بھی تجزیہ کیا گیا ہے۔ غیر فعال ڈیکائے اسٹیٹ پروٹوکول، جہاں ڈیکائے ریاستیں غیر فعال طور پر تیار کی جاتی ہیں، کو پیرامیٹرک ڈاؤن کنورژن سورس کے طور پر تجویز کیا جاتا ہے۔ مزید دیکھیں کوانٹم کرپٹوگرافی کوانٹم کلیدی تقسیم کی فہرست کوانٹم کلیدی تقسیم پروٹوکول کوانٹم نیٹ ورک حوالہ جات بیرونی روابط عالمی سائنسی کوانٹم کرپٹوگرافی