О стойкости релятивистской квантовой криптографии в открытом пространстве при конечных ресурсах

Секретность ключей для базового нерелятивистского протокола BB84 исследовалась более полутора десятков лет. Только недавно было получено простое доказательство секретности в случае однофотонного источника квантовых состояний и конечных последовательностей с использованием энтропийных соотношений неопределенностей. Однако на сегодняшний день источники состояний не являются строго однофотонными. Неоднофотонность вместе с заранее неизвестными и меняющимися потерями в квантовом канале – открытом пространстве – приводит к тому, что нерелятивистские системы квантовой криптографии в открытом пространстве не могут гарантировать безусловную (unconditional) секретность ключей. Предложенная недавно релятивистская квантовая криптография снимает принципиальные ограничения, связанные с неоднофотонностью источника и потерями в открытом пространстве. Исследована стойкость принципиально нового семейства протоколов релятивистского квантового распределения ключей через открытое пространство в реальной ситуации конечных длин передаваемых последовательностей квантовых состояний. Данная система оказывается стойкой при реальных источниках неоднофотонных состояний (ослабленном лазерном излучении) и произвольных потерях в открытом пространстве.