Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet

Kvantekryptografi

Hjem Gruppe Biomedisinsk optikk Nanofotonikk og fotoniske komponenter Kvantekryptografi Prosjekter

I kvantekryptografi utnytter man kvantemekaniske prinsipper slik at to personer, gjerne kalt Alice og Bob, kan utveksle privat informasjon på en sikker måte. Dette gjøres ved at Alice og Bob sender kvantetilstander til hverandre for å generere en privat kodenøkkel. En person, Eve, som prøver å avlytte utvekslingen av kvantetilstander kan ikke få noen informasjon om kodenøkkelen uten å bli oppdaget.
Det er bevist at kvantekryptografi i teorien er 100% sikkert så lenge kvantebitfeilraten er lav nok. I praksis må man også ta hensyn til sikkerhetshull som skyldes at utstyret ikke er perfekt. Dette ser vi nærmere på. Aktuelle områder for forskningen er:
kvantekryptosystem

  • Generell kvanteinformasjonsteori
  • Teoretiske sikkerhetsbevis med ikke-perfekt utstyr
  • Angrep med falske tilstander
  • Avlytting med høyeffekts laserpulser

 

For mer informasjon, se kvantekryptogtrafigruppens hjemmeside (kun engelsk versjon).

Laboratoriefasiliteter

Gruppen har utstyr for testing av sikkerhetshull innen kvantekryptografi, utstyret er en del av koherentlab. Se kvantekryptogtrafigruppens hjemmeside for mer informasjon.

Prosjekter

Nedenfor er en oversikt over forskningsprosjekter som er knyttet til kvantekryptografi. For en komplett liste over prosjekter ved gruppen for elektrooptikk se prosjekter.

  • Å skille mellom kvantetilstander
    Veileder: Johannes Skaar
    ph.d student: Øystein Marøy

    Kvantetilstander som ikke er ortogonale kan ikke skilles fra hverandre med 100% sikkerhet. Vi prøver å finne optimale målinger for best mulig å skille mellom slike ikke-ortogonale kvantetilstander. Problemet behandles både i endelig- og uendeligdimensjonale Hilbertrom. Analytiske, numeriske og algebraiske metoder blir tatt i bruk. Resultatene vil ha betydning i kvanteinformasjonsteori og kvantekryptografi.

  • Sikkerhetsanalyser i kvantekryptografi
    Veileder: Johannes Skaar
    ph.d studenter: Lars Lydersen
    Øystein Marøy

    Vi gjør sikkerhetsanalyser av kvantekryptografisystemer med samtidige feil i kilde og detektorer. Målet er å ta med alle typer feil, slik som bit- og basislekkasje, bit-avhengig detektoreffektivitet, basis-avhengig kopling mellom modi, osv. Målet er et helt sikkert system for utveksling av nøkler, der alle feil enten er eliminert eller tatt hensyn til ved såkalt hemmelighetsforsterkning.

NTNU, 7491 Trondheim, tlf. 73 59 50 00. Kontakt oss
Ansvarlig redaktør: Informasjonsdirektør Christian Fossen