[ＬｉｎｋｅｄＩｎ投稿] 量子鍵配送（QKD）プロトコルのシミュレーション
Pythonで実装した量子鍵配送（QKD）プロトコルのシミュレーションプロジェクトを共有できることを嬉しく思います。
ワンタイムパッド（OTP）暗号は理論的に完全な安全性を提供しますが、その課題は秘密鍵をいかに安全に交換するかにあります。
私のシミュレーションでは、量子力学がどのように解決策を提供するかを探求しています。
- プロトコルなし: 基本的な鍵交換の脆弱性を示します。盗聴者（Eve）が気付かれずに鍵を傍受できてしまいます。
- BB84プロトコル: 古典的な準備測定方式をシミュレートします。アリスが量子ビットを送信し、ボブが測定します。公開チャネルで基底を照合し、不一致のものを破棄します。サブセットを比較し、エラー率（量子ビット誤り率 - QBER）を確認します。QBERが高い場合はEveの存在を示唆するため、鍵を破棄します。
- E91プロトコル: 量子もつれを活用します。ソースがもつれた量子ビットペアを生成・配布します。アリスとボブは独立してランダムな設定で測定します。特定の設定での測定結果を用いてベルテスト（CHSH不等式）を実行します。不等式の破れは量子相関と安全性を確認し、破れなければ盗聴の可能性を示唆します。整合性のある基底での測定結果から鍵が生成されます。
核心的な違いは、鍵がどのように交換されるか、そして盗聴が量子原理を用いてどのように検出されるか（BB84では導入されたエラー、E91では乱された相関）にあります。
PythonコードとシミュレーションはGitHub こちら で、詳細な数学的背景は私のウェブサイト こちら でご覧いただけます。
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