Decoy state
ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಗೂಢಲಿಪೀಕರಣದೊಳಗೆ, ಡೆಕೊಯ್ ಸ್ಟೇಟ್ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಕೀ ಡಿಸ್ಟ್ರಿಬ್ಯೂಷನ್ (ಕ್ಯೂಕೆಡಿ) ಶಿಷ್ಟಾಚಾರವು ಅತ್ಯಂತ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಅಳವಡಿಸಲಾಗಿರುವ ಕ್ಯೂಕೆಡಿ ಯೋಜನೆಯಾಗಿದೆ. ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಕ್ಯೂಕೆಡಿ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ಬಹು-ಫೋಟಾನ್ ಮೂಲಗಳನ್ನು ಬಳಸುತ್ತವೆ, ಪ್ರಮಾಣಿತ ಬಿಬಿ84 ಶಿಷ್ಟಾಚಾರಕ್ಕೆ ವ್ಯತಿರಿಕ್ತವಾಗಿ, ಅವುಗಳನ್ನು ಫೋಟಾನ್ ಸಂಖ್ಯೆ ವಿಭಜನೆ (ಪಿಎನ್ಎಸ್) ದಾಳಿಗೆ ಒಳಗಾಗುವಂತೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಇದು ಸುರಕ್ಷಿತ ಪ್ರಸರಣ ದರವನ್ನು ಅಥವಾ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಕ್ಯೂಕೆಡಿ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಲ್ಲಿ ಗರಿಷ್ಠ ಚಾನೆಲ್ ಉದ್ದವನ್ನು ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಮಿತಿಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ. ಡಿಕೋಯ್ ಸ್ಥಿತಿ ತಂತ್ರದಲ್ಲಿ, ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಕ್ಯೂಕೆಡಿ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳ ಈ ಮೂಲಭೂತ ದೌರ್ಬಲ್ಯವನ್ನು ಟ್ರಾನ್ಸ್ಮಿಟರ್ನ ಮೂಲದಲ್ಲಿ ಅನೇಕ ತೀವ್ರತೆಯ ಮಟ್ಟಗಳನ್ನು ಬಳಸುವ ಮೂಲಕ ಪರಿಹರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಅಂದರೆ. ಯಾದೃಚ್ಛಿಕವಾಗಿ ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡಲಾದ ತೀವ್ರತೆಯ ಮಟ್ಟಗಳನ್ನು (ಒಂದು ಸಿಗ್ನಲ್ ಸ್ಥಿತಿ ಮತ್ತು ಹಲವಾರು ಡಿಕೋಯ್ ಸ್ಥಿತಿಗಳು) ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಆಲಿಸ್ನಿಂದ ಕ್ಯೂಬಿಟ್ಗಳು ಹರಡುತ್ತವೆ, ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಚಾನೆಲ್ನಾದ್ಯಂತ ಫೋಟಾನ್ ಸಂಖ್ಯೆಯ ಅಂಕಿಅಂಶಗಳು ಬದಲಾಗುತ್ತವೆ. ಪ್ರಸರಣದ ಕೊನೆಯಲ್ಲಿ, ಪ್ರತಿ ಕ್ಯೂಬಿಟ್ನ ಪ್ರಸರಣಕ್ಕೆ ಯಾವ ತೀವ್ರತೆಯ ಮಟ್ಟವನ್ನು ಬಳಸಲಾಗಿದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಆಲಿಸ್ ಸಾರ್ವಜನಿಕವಾಗಿ ಘೋಷಿಸುತ್ತಾಳೆ. ಯಶಸ್ವಿ ಪಿಎನ್ಎಸ್ ದಾಳಿಗೆ ರಿಸೀವರ್ನ ತುದಿಯಲ್ಲಿ ಬಿಟ್ ಎರರ್ ರೇಟ್ (ಬಿಇಆರ್) ಅನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸುವ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ, ಇದನ್ನು ಬಹು ಫೋಟಾನ್ ಸಂಖ್ಯೆ ಅಂಕಿಅಂಶಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಾಧಿಸಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ. ಪ್ರತಿ ತೀವ್ರತೆಯ ಮಟ್ಟಕ್ಕೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದ ಬಿಇಆರ್ಗಳನ್ನು ಮೇಲ್ವಿಚಾರಣೆ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ, ಎರಡು ಕಾನೂನುಬದ್ಧ ಪಕ್ಷಗಳು ಪಿಎನ್ಎಸ್ ದಾಳಿಯನ್ನು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗುತ್ತದೆ, ಹೆಚ್ಚು ಸುರಕ್ಷಿತ ಪ್ರಸರಣ ದರಗಳು ಅಥವಾ ಗರಿಷ್ಠ ಚಾನೆಲ್ ಉದ್ದಗಳೊಂದಿಗೆ, ಕ್ಯೂಕೆಡಿ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳನ್ನು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಅನ್ವಯಗಳಿಗೆ ಸೂಕ್ತವಾಗಿಸುತ್ತದೆ. ಬಿಬಿ84 ನಂತಹ ಕ್ಯೂಕೆಡಿ ಶಿಷ್ಟಾಚಾರಗಳ ಭದ್ರತಾ ಪುರಾವೆಗಳಲ್ಲಿ, ಕಳುಹಿಸುವ ಆಲಿಸ್ ಒಂದೇ ಫೋಟಾನ್ ಮೂಲವನ್ನು ಬಳಸುತ್ತಾರೆ ಎಂದು ಭಾವಿಸಲಾಗಿದೆ. ವಾಸ್ತವದಲ್ಲಿ, ಪರಿಪೂರ್ಣವಾದ ಒಂದೇ ಫೋಟಾನ್ ಮೂಲವು ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿಲ್ಲ. ಬದಲಿಗೆ, ದುರ್ಬಲ ಸುಸಂಬದ್ಧ ಸ್ಥಿತಿಯ ಲೇಸರ್ ಮೂಲದಂತಹ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಮೂಲಗಳನ್ನು ಕ್ಯೂ. ಕೆ. ಡಿ. ಗೆ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಕ್ಯೂಕೆಡಿ ಮೂಲಗಳ ಪ್ರಮುಖ ಸಮಸ್ಯೆಯು ಅವುಗಳ ಬಹು-ಫೋಟಾನ್ ಘಟಕಗಳ ಮೇಲಿದೆ. ಆಲಿಸ್ ಬಹು-ಫೋಟಾನ್ ಸ್ಥಿತಿಗಳನ್ನು ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಮಾಹಿತಿ ವಾಹಕಗಳಾಗಿ ಬಳಸಿದಾಗ ಗಂಭೀರವಾದ ಭದ್ರತಾ ಲೋಪದೋಷವಿದೆ. ಬಹು-ಫೋಟಾನ್ ಘಟಕಗಳೊಂದಿಗೆ, ಕದ್ದಾಲಿಕೆಗಾರ, ಈವ್, ತಾತ್ವಿಕವಾಗಿ ಫೋಟಾನ್ಗಳನ್ನು ವಿಭಜಿಸಬಹುದು, ಒಂದು ಫೋಟಾನ್ ಅನ್ನು ಇಟ್ಟುಕೊಳ್ಳಬಹುದು ಮತ್ತು ಉಳಿದವುಗಳನ್ನು ಬಾಬ್ಗೆ ಕಳುಹಿಸಬಹುದು. ಆಲಿಸ್ ಮತ್ತು ಬಾಬ್ ಆಧಾರ ಮಾಹಿತಿಯನ್ನು ಘೋಷಿಸಿದ ನಂತರ, ಮುಖ್ಯ ಮಾಹಿತಿಯನ್ನು ಪಡೆಯಲು ಈವ್ ತಡೆಹಿಡಿಯಲಾದ ಫೋಟಾನ್ ಅನ್ನು ಅಳೆಯಬಹುದು. ಚಾನಲ್ ನಷ್ಟದಲ್ಲಿದ್ದಾಗ, ಈವ್ ಫೋಟಾನ್ ಸಂಖ್ಯೆ ವಿಭಜನೆಯ ದಾಳಿಯಂತಹ ಹೆಚ್ಚು ಅತ್ಯಾಧುನಿಕ ದಾಳಿಗಳನ್ನು ಮಾಡಬಹುದು. ಬಹು-ಫೋಟಾನ್ ಸ್ಥಿತಿಗಳ ಪರಿಣಾಮಗಳನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು, ಆಲಿಸ್ ಅತ್ಯಂತ ದುರ್ಬಲವಾದ ಲೇಸರ್ ಮೂಲವನ್ನು ಬಳಸಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಕ್ಯುಕೆಡಿಯ ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ವೇಗಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ಒಂದು ಬದಲಿಗೆ ಕೆಲವು ವಿಭಿನ್ನ ಫೋಟಾನ್ ತೀವ್ರತೆಗಳನ್ನು ಬಳಸುವ ಮೂಲಕ ಈ ಬಹು-ಫೋಟಾನ್ ಸಮಸ್ಯೆಯನ್ನು ಪರಿಹರಿಸಲು ಡಿಕೋಯ್-ಸ್ಟೇಟ್ ವಿಧಾನವನ್ನು ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಲಾಗಿದೆ. ಡಿಕೋಯ್ ಸ್ಥಿತಿಗಳೊಂದಿಗೆ, ಸುಸಂಬದ್ಧ-ಸ್ಥಿತಿಯ ಮೂಲ ಅಥವಾ ಹೆರಾಲ್ಡ್ ಪ್ಯಾರಾಮೆಟ್ರಿಕ್ ಡೌನ್-ಕನ್ವರ್ಷನ್ (ಪಿಡಿಸಿ) ಮೂಲದಂತಹ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಮೂಲಗಳು ಬಹುತೇಕ ಒಂದೇ ಫೋಟಾನ್ ಮೂಲವನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ. ಡೆಕೊಯ್-ಸ್ಟೇಟ್ ಯೋಜನೆಯನ್ನು ನಾರ್ತ್ವೆಸ್ಟರ್ನ್ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾನಿಲಯದ ವಾನ್-ಯಂಗ್ ಹ್ವಾಂಗ್ ಅವರು ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಿದರು. ನಂತರ, ಫೋಟಾನ್ ಸಂಖ್ಯೆ ಚಾನೆಲ್ ಮಾದರಿಯನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸುವ ಮೂಲಕ ಮತ್ತು ಅನಂತ ಸಂಖ್ಯೆಯ ಡಿಕೋಯ್ ಸ್ಥಿತಿಗಳ ಬಳಕೆಯನ್ನು ಊಹಿಸುವ ಮೂಲಕ ಅದರ ಸುರಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಸಾಬೀತುಪಡಿಸಲಾಯಿತು. ಸಾಮಾನ್ಯ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಡಿಕೋಯ್-ಸ್ಟೇಟ್ ವಿಧಾನಕ್ಕೆ ಕೇವಲ ಎರಡು ಡಿಕೋಯ್ ಸ್ಥಿತಿಗಳು ಬೇಕಾಗುತ್ತವೆ, ನಿರ್ವಾತ ಡಿಕೋಯ್ ಮತ್ತು ದುರ್ಬಲ ಡಿಕೋಯ್. ಈ ನಿರ್ವಾತ + ದುರ್ಬಲ ಡಿಕೋಯ್ ಸ್ಥಿತಿ ವಿಧಾನವನ್ನು ಮೊದಲು ಟೊರೊಂಟೊ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯದ ಹೋಯ್-ಕ್ವಾಂಗ್ ಲೋ ಅವರು ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಿದರು ಮತ್ತು ನಂತರ ಇತರರು ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಿದರು. ನಿರ್ವಾತ ಮತ್ತು ದುರ್ಬಲ ಡಿಕೋಯ್ ಸ್ಥಿತಿಗಳೊಂದಿಗೆ, ಸಾಧಿಸಿದ ಪ್ರಮುಖ ದರವು ಅನಂತ ಡಿಕೋಯ್ ಸ್ಥಿತಿ ಪ್ರಕರಣಕ್ಕೆ ಬಹಳ ಹತ್ತಿರದಲ್ಲಿದೆ ಎಂದು ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಪ್ರದರ್ಶನಗಳು ಮೊದಲ ಡಿಕೋಯ್ ಸ್ಟೇಟ್ ವಿಧಾನದ ಪ್ರಯೋಗವನ್ನು ಹೋಯ್-ಕ್ವಾಂಗ್ ಲೊ ಅವರ ಗುಂಪು ಮತ್ತು ಅವರ ಸಹಯೋಗಿ ಲಿ ಕಿಯಾನ್ ಅವರು ನಡೆಸಿದರು, ಅಲ್ಲಿ ಒನ್-ಡಿಕೋಯ್ ಸ್ಟೇಟ್ ವಿಧಾನವನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಪ್ರಸರಣದ ದೂರವು 15 ಕಿ. ಮೀ. ಮತ್ತು ಪ್ರಮುಖ ಉತ್ಪಾದನೆಯ ವೇಗವು ಸೆಕೆಂಡಿಗೆ 165 ಬಿಟ್ ಆಗಿದೆ. ನಂತರ, 60 ಕಿಮೀ ಫೈಬರ್ ಮೂಲಕ ನಿರ್ವಾತ + ದುರ್ಬಲ ಡಿಕೋಯ್ ಸ್ಥಿತಿ ವಿಧಾನದೊಂದಿಗೆ ದೂರದ ಕ್ಯೂ. ಕೆ. ಡಿ. ಯನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ನಂತರ, ಮೂರು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಗುಂಪುಗಳು 100 ಕಿ. ಮೀ. ದೂರದವರೆಗೆ ಡಿಕೋಯ್-ಸ್ಟೇಟ್ ವಿಧಾನವನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತವೆ. ಆನಂತರ ಇನ್ನೂ ಅನೇಕ ಪ್ರದರ್ಶನಗಳು ನಡೆಯುತ್ತವೆ. ಸ್ಥಿರವಲ್ಲದ-ಸ್ಥಿತಿಯ ಮೂಲಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಸ್ಥಿರವಲ್ಲದ-ಸ್ಥಿತಿಯ ಕ್ಯೂ. ಕೆ. ಡಿ. ಯನ್ನು ಸಹ ಸ್ಥಿರವಲ್ಲದ-ಸ್ಥಿತಿಯ ಮೂಲಗಳೊಂದಿಗೆ ಸ್ಥಿರವಲ್ಲದ ಸ್ಥಿತಿಯ ಕ್ಯೂ. ಕೆ. ಡಿ. ಶಿಷ್ಟಾಚಾರಗಳನ್ನು ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಲಾಗಿದೆ. ನಿಷ್ಕ್ರಿಯ ಡಿಕೋಯ್ ಸ್ಥಿತಿ ಪ್ರೋಟೋಕಾಲ್, ಅಲ್ಲಿ ಡಿಕೋಯ್ ಸ್ಥಿತಿಗಳನ್ನು ನಿಷ್ಕ್ರಿಯವಾಗಿ ತಯಾರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದನ್ನು ನಿಯತಾಂಕ ಡೌನ್-ಕನ್ವರ್ಷನ್ ಮೂಲವಾಗಿ ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಲಾಗಿದೆ. ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಗೂಢಲಿಪೀಕರಣವನ್ನು ಸಹ ನೋಡಿ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಕೀ ವಿತರಣಾ ಶಿಷ್ಟಾಚಾರಗಳ ಪಟ್ಟಿ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಜಾಲದ ಉಲ್ಲೇಖಗಳು ಬಾಹ್ಯ ಕೊಂಡಿಗಳು ವಿಶ್ವ ವೈಜ್ಞಾನಿಕ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಗುಪ್ತಲಿಪೀಕರಣ