Divisore di fascio

Un divisore di fascio, come utilizzato nella distribuzione di chiavi quantistiche (QKD), è un meccanismo che divide i fotoni e li polarizza. I divisori di fascio possono dividere i fasci di luce linearmente o diagonalmente. Nella crittografia quantistica, questo processo di polarizzazione consente ai fotoni (noti come bit in crittografia) di apparire in due stati diversi alle parti interagenti. Le due parti (Alice e Bob) vedranno i bit come 0 o 1.

Il seguente esempio di un protocollo di lancio di monete, uno dei metodi per eseguire la distribuzione di chiavi quantistiche tra due parti, illustra come funziona un divisore di raggio in QKD. Per iniziare il protocollo di lancio della moneta, un metodo utilizzato tra due parti diffidenti, Alice utilizza un divisore di fascio per polarizzare i fotoni, secondo i principi della fisica quantistica. Il divisore di fascio divide i fotoni. I bit quantistici generati, o qubit, vengono quindi inviati a Bob. Bob utilizza anche un divisore di raggio per polarizzare i fotoni e registra le misurazioni dei bit risultanti, spesso misurate come 0 o 1 come i bit tradizionali. Li invia ad Alice per confrontare i risultati. Se Alice ha gli stessi risultati, lo confermerà. Alice e Bob useranno quindi i bit che avevano la stessa polarizzazione per creare una chiave di crittografia segreta. Il processo è in gran parte invisibile agli utenti e gestito dal software di crittografia.

I divisori di raggio possono anche essere utilizzati da un utente malintenzionato per interrompere o origliare il processo di creazione della chiave. L'attaccante (Eve) può usare un divisore di raggio per intercettare i fotoni mentre Alice li invia a Bob, il che non causerà un disturbo nella meccanica quantistica come fa la maggior parte delle intercettazioni nella crittografia quantistica. Eve potrebbe quindi essere in grado di controllare ciò che invia a Bob, interferendo con il loro processo segreto di distribuzione delle chiavi quantistiche. Alice e Bob non hanno più un canale sicuro in cui possono creare una chiave segreta. Problemi di sicurezza come gli attacchi di divisione del raggio e altre interferenze come l'iniezione di luce devono essere affrontati nei sistemi di crittografia quantistica.


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