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Wenn Bob erst sein Qubit über ein CNOT-Gatter

Expertentalk zu DDR5-Arbeitsspeicher am 7.7.2020 Am 7. Juli 2020 von 15:30 bis 17:00 Uhr wird Hardware-Redakteur Marc Sauter eure Fragen zu DDR5 beantworten.
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  1. Wenn Bob erst sein Qubit über ein CNOT-Gatter

    Autor: Brotbüchse aus Blech 19.06.17 - 13:10

    mit dem Vermittlerqubit verschränkt und es anschließend an Alice zurückschickt, damit diese ihr Qubit auch damit verschränken kann, kann (sofern der Vorgang mit den CNOT Gatter das Vermittlerqubit nicht verändert) Eve doch als man (oder woman) in the middle dasselbe tun, d.h.ihr zu 0 initiertes Qubit über ein CNOT-Gatter mit dem abgefangenen Vermittlerqubit verschränken und dieses dann weiter zu Alice schicken?

    Natürlich benötigt sie dann trotzdem (genau wie Bob) noch den "offenen" Teil der Kommunikation.

    Das wäre dann aber doch zu trivial, als das ausgerechnet ich das als erster bemerken würde. ;-) Wo also liegt mein Denkfehler?

  2. Re: Wenn Bob erst sein Qubit über ein CNOT-Gatter

    Autor: dsleecher 19.06.17 - 13:31

    Ich bin auch kein Experte, aber soweit ich das verstanden habe, liegt dein Denkfehler im Satz
    > und dieses dann weiter zu Alice schicken

    Eine verschränkung lässt sich eben nicht kopieren, sondern nur ein Mal herstellen, in dem Moment wo Eve das abfängt ist das Transportqubit "verbraucht" und kann nicht mehr weitergeschickt werden.

    Allerdings kann sie immer noch einen vollständigen MitM durchführen, und sich Alice gegenüber als Bob ausgeben, und Bob gegenüber als Alice und die Nutzdaten zwischedrin ent- und dann wieder verschlüsseln. Das geht immer (wie auch im letzten Satz angedeutet).
    Quantenteleportation löst also das Problem der Vertraulichkeit und der Integrität der Daten, allerdings NICHT der Authenzität (also dass der Empfänger auch tatsächlich der ist, für den man ihn hält) Das muss durch andere Verfahren gewährleistet werden

  3. Re: Wenn Bob erst sein Qubit über ein CNOT-Gatter

    Autor: Frank Wunderlich-Pfeiffer 19.06.17 - 13:33

    Die Antwort auf deine Frage ist der Satz davor: "Als nächstes verschränken Alice und Bob ihre beiden Qubits über ein CNOT-Gatter mit ihrer Hälfte des verschränkten Photonenpaars. Oder Bob verschränkt erst sein Qubit[...]"

    Wenn Bob nur ein Photon zugeschickt bekommt, dann kann Eve das Photon abfangen und mit einem eigenen Qubit verschränken. Aber dann schickt Bob seine Hälfte des Photonenpaars nicht an Alice zurück um anschließend dessen Zustand zu messen, sondern macht die Messung einfach selbst.

    Natürlich könnte Eve auch selbst die Messung durchführen, aber dann zerstört sie den Quantenzustand und das würde Bob bemerken. Umgekehrt kommt Eve nicht an das fehlende Bit zur Rekonstruktion des Qubitzustandes, wenn Bob die Messung durchführt.

    Frank Wunderlich-Pfeiffer (Twitter: @FrankWunderli13) - als freier Journalist bei Golem.de unterwegs - Raumfahrt Podcast (nach einem Jahr Zwangspause wieder da!) http://countdown-podcast.de/

  4. Re: Wenn Bob erst sein Qubit über ein CNOT-Gatter

    Autor: Brotbüchse aus Blech 19.06.17 - 13:44

    Dann ist aber dieser Satz zumindest ungenau:
    "Oder Bob verschränkt erst sein Qubit über ein CNOT-Gatter mit dem Vermittlerqubit und schickt es anschließend zurück, damit Alice ihr Qubit mit dem Vermittlerqubit verschränken kann."

    IMHO müßte der dann doch so lauten:
    "Oder Bob verschränkt erst sein Qubit über ein CNOT-Gatter mit einem der Photonen des Vermittlerqubits und schickt anschließend das andere (Photon des Vermittlerqubits) zurück, damit Alice ihr Qubit damit verschränken kann.

    Oder?



    1 mal bearbeitet, zuletzt am 19.06.17 13:46 durch Brotbüchse aus Blech.

  5. Re: Wenn Bob erst sein Qubit über ein CNOT-Gatter

    Autor: Frank Wunderlich-Pfeiffer 19.06.17 - 15:14

    Nö. Die beiden verschränkten Photonen können von sonstwoher kommen. Zum Beispiel einem chinesischen Satelliten im Orbit. Das hin- und herschicken des Qubits ist nur eine Krücke, mit der es auch möglich ist das gleiche zu erreichen.

    Wenn man irgendwann in einem größeren Quantencomputer den Zustand eines Qubits von einer Ecke des Computerchips in die andere Ecke teleportieren will, dann kann das der Quantencomputer dadurch ganz belieblig mit "Bordmitteln" machen, ohne dass man noch zusätzliche Geräte mit verschränkten Photonenpaaren oder ähnlichem für die Quantenteleportation einbauen muss.

    Frank Wunderlich-Pfeiffer (Twitter: @FrankWunderli13) - als freier Journalist bei Golem.de unterwegs - Raumfahrt Podcast (nach einem Jahr Zwangspause wieder da!) http://countdown-podcast.de/

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