BB84 protocol

盗聴者 Eve さん登場!

• Alice さんは、 0 か 1 の情報を送ろうと考えます。まず、 M01 と M-+ のどっちかを気分で決めます
• ここでは M01 を採用したとして、送りたい情報にあわせて |0> か |1> を送ります
• Eve さんは途中で量子bitをゲットします。 Alice さんが M01 か M-+ のどっちの方法を使ってるかよくわからないので、しょうがないからカンでどっちかを選んで、観測します。これは 1/2 の確率で間違えます。ここでは間違って M-+ を使ってしまったとします
• Eve さんは |-> と |+> をそれぞれ 1/2 の確率で得ます。ここでは |+> を得たとします。 Eve さんとしては M-+ が正解だったと信じて、 |+> を Bob さんに送ることにします
• 量子bitが届いてから、 Alice さんは、 Bob さんに電話して、 M01 使ってね、と教えます
• Bob さんは教えてもらった通り M01 で観測したところ、 |+> に変わっちゃっているので、 0 か 1 をそれぞれ 1/2 の確率で得ます。このビットがおまけビットだった場合、 Alice さんとの答えあわせで一致しないので、 1/2 の確率で盗聴が検知できています