量子暗号通信についてメモってみる

はい、着せ替えツールを作ろうにも統一感のある画像が用意できずに挫折しかかってるゆ〜すけです

今日はあれ、めずらしくまじめなことかきますよ〜
今朝の新聞に載っていた量子暗号通信についてです
なんでも「第三者による観測（盗聴）が検知できる方式」だそうで、 ようは「盗聴されたらすぐにわかる」ので「通信経路と暗号鍵を変更する」とかして通信ないようが盗まれるのを防ぐのだそうな

注意：たぶんいろいろ間違ってます

暗号通信では暗号鍵（秘密鍵とか公開鍵とか）を使いますがこの鍵自体を盗聴されたらまったくもって意味がないわけで、これらの鍵自体にも「計算量的安全性（ようは解くのにえらい時間がかかる、指数時間とかね）」があるわけですが量子コンピュータとか計算速度がとんでもなく早いコンピュータが実用化されると解かれてしまうかもしれないので困るわけです

量子力学

この量子暗号は物理学の量子力学がかかわってくるわけです、そう「シュレディンガーの猫」とかそういうやつ
量子力学では対象を「状態の重ね合わせ」としてみるそうな、この「状態の重ね合わせ」というのはシュレディンガーの猫のように「箱にはいっている猫が死んでいるか生きているかは実際に箱を開けてみるまでわからない」つまり「箱を開けるまでは猫は死んでもいるし生きてもいる」という「２つの状態が重なり合っている」状態で、箱を開けてみることによって「生きているか死んでいるか確定する」という感じらしいです
別のサイトではだまし絵を使って説明されてました、多分みたことある「老婆にも若い娘にも見える絵」ね、あれは「観測」されるまでは「老婆である」という状態と「若い娘である」という状態が存在するわけですが、「観測」されることによって「老婆である」もしくは「若い娘である」というどちらかの状態に決まってしまい、「老婆でも若い娘でもある」という状態には戻らない、うんまぁ言われてみればそうかも？

量子暗号通信

普通のコンピュータの単位は「ビット」つまり「０か１」ですが、量子コンピュータでは「量子ビット（qubit）」という状態ベクトルで「０の成分と１の成分が重なり合った重ね合わせ状態」を表していているんだとさ、量子ビットがとりうる状態が球面上（三次元、ベクトルってくらいだから向きと長さか？）になっているので「どの向きから観測するか（軸をどこに取るか）」で答え（観測結果）が変わってしまう、つまり「観測する方向」も大事らしい
観測者が観測した時点で０か１か確定し、もとの量子状態には戻せない（０か１になっちゃったら向きとかなくなっちゃうしね）わけだからどっかのだれかが盗聴すると受信者側にとどくのは元とは違った量子ビットになる、つまり送信者と情報交換すれば「途中で第三者が観測したかどうかわかる」のだそうな
というわけで「量子暗号通信」とは盗聴されたらそれをすぐさま知ることができ、通信経路や鍵を変更することによって情報を盗まれないようにする技術ということらしい。


「だからどうした」とか「よくわからない」といわれたらなにも言い返せない内容だった訳だがまぁ個人的なメモだしね、成果物はともかく過程が大事なのですよ過程が！といいわけしてみる
てか盗聴者もわざわざ「観測」なんかせずにコピーしてオリジナルデータは返せばいいんじゃね？でもってコピーした分をデコードすればいいんじゃね？とか思ってしまう俺はまだ光回線に対する知識不足なのだろうか？
長門さんあたりに解説してほしいなw

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[知材情報局]量子暗号鍵の伝送距離記録を更新、２００ｋｍ達成
[wikipedia]量子力学
[wikipedia]量子コンピュータ
[wikipedia]シュレディンガーの猫
[ようこそ量子]『ようこそ量子』の冒険
[国立情報学研究所]「世界最長、量子暗号鍵を 200km の光ファイバー上で配送することに成功」プレスリリース資料