Abstrakt. Vi presenterar ett system för att mäta avståndet mellan två parter som tillåter endast betrodda människor att få tillgång till resultatet. Protokollets säkerhet garanteras av komplementaritetsprincipen inom kvantmekaniken. Protokollet kan förverkligas med tillgänglig teknik, åtminstone som ett bevis på principexperiment. Följande rörande problem kommer att tas upp i detta dokument. Alice är vilse i skogen. Hennes vän Bob måste hitta henne, rädda henne och leva lyckligt i alla sina dagar. Å andra sidan vill den elaka vargen Eva också hitta henne, för att kunna sluka henne. Antag för enkelhet en endimensionell skog, Alice och Bob måste hitta sin relativa position (intervall) utan att ge någon antydan till Eva. Denna avsikt är jämförbar med den som ligger till grund för kryptografin, dvs. Utbyte av information på ett säkert sätt. I detta avseende kommer vi att hänvisa till det som kryptopositioneringsförfarande. I den här artikeln visar vi hur principen om kvantmekanisk tid-energi osäkerhet kan användas för att mäta på ett kvantkryptografiskt säkert sätt avståndet mellan Alice och Bob. Detta innebär att de fysiska begränsningar som kvantmekaniken inför inte tillåter, inte ens i princip i idealfallet, något slags tjuvlyssnande från Evas sida. Det säkra utbytet av information, baserat på analoga "svaga" kvanteffekter har visats för länge sedan i [1-3] och tekniska tillämpningar verkar vara närvarande [4]. Vår idé att hjälpa Bob i hans strävan stjälkar genom att gå Ekerts kvantkryptografiska protokoll [3] med det nyligen föreslagna kvantpositionsprotokollet [5], som gör att man kan utföra sträcker sig med hjälp av frekvens-anknutna tillstånd. I [5, 6] har vi visat hur man, genom att använda N-frekventa fotoner, kan få en 1/ ε N noggrannhet förbättring i att ta reda på avståndet mellan Alice och Bob över fallet där N-foton är unentangled. Detta är en verkligt kvanteffekt som uppstår från de starka foton korrelationer mellan fotoner som härrör från insnärjningen. Detta samma faktum gör dock förlusten av en enda foton kritisk: som visas i [6], När en av de insnärjda fotoner som reser från Bob till Alice är förlorad, de återstående fotoner ger ingen information alls på avståndet mellan de två. En sådan uppenbar nackdel visar sig vara det viktigaste inslaget i utformningen av kryptopositioneringsprotokollet. I det följande kan vi begränsa vår analys till fallet N = 2. I denna situation är det möjligt att använda det tillstånd som genereras av cw-pumpad spontan parametrisk nedkonversion, där de två genererade fotonerna är antikorrelerade i frekvens, dvs.. I Eq. (1) notation  till en enda foton tillstånd av frekvens mot, ket subscript hänvisar till de två distinkta fältlägen (signalen S och sysslolösare I) som genereras av kristallen, 2 och 0 är pumpfrekvensen, och en är den två-foton spektral funktion centrerad i  på = 0 med bandbredd  på. Staten är en av de mest kända källorna till trassling för närvarande och en enorm mängd litteratur både teoretisk och experimentell är tillgänglig (se till exempel [7] och hänvisningar i den). En annan möjlighet som kan utnyttjas är den nyligen föreslagna "skillnadsstrålen" [8] som visar frekvenskorrelerade fotoner, medan den visar antikorrelering i frekvens. Egenskaperna hos insnärjningen i staten är sådana att, om man mäter frekvensen av signalen foton, skulle han/hon få ett slumpmässigt värde 0 +  på sannolikhetstätheten 2, men den efterföljande mätningen på tomgången fotonen kommer att ha det förutsägbara resultatet 0 −  på (och vice versa om mätningarna är omvända). Å andra sidan är det möjligt att visa att om man mäter tidpunkten för ankomsten av den första fotonen på en detektor, så kommer han/hon att kunna förutsäga (med en exakthet i ordningen för  och -1 ) tiden för ankomsten av den andra fotonen på en andra detektor på ett avstånd L. Faktum är att den gemensamma sannolikheten för att mäta den första fotonen vid tiden t 1 och den andra vid tiden t 2 ges av vilken uppvisar en topp centrerad i t 2 − t 1 = L/c av bredd proportionell mot  och -1. Vad händer när man mäter frekvensen av den första fotonen och tidpunkten för ankomsten av den andra? I detta fall är det möjligt att visa att resultatet av tiden för ankomstmätningen är fullständigt oförutsägbart: all timinginformation har "raderats" av frekvensmätningen. I detta avseende har mätningen av frekvensen på en av fotonerna samma effekt som förlusten av en sådan foton.
Giovannetti, Lloyd och Maccone REF visar hur man mäter avståndet mellan två parter med kvantkryptografiska medel så att bara betrodda människor har tillgång till resultatet.
Quantum cryptographic ranging
{'venue': 'J. Opt. B: Quantum Semiclass. Opt. 4, S413, (2002)', 'journal': None, 'mag_field_of_study': ['Physics']}