양자 암호의 보안성 재고와 프로토콜 개선을 통한 보안성 향상

Abstract

양자 통신에서 양자 채널은 일반적으로 잡음을 수반하여 송신 자가 보낸 양자 신호들에 잡음을 더하고 신호의 왜곡을 생성하 는데, 일반적으로 이 잡음의 정도는 송수신자 간의 통신을 통해 규명할 수 있다. 본 논문에서는 양자 암호 프로토콜에서 양자 채널의 구성에 고차원의 양자계가 적용되었을 때 보안성을 얻 을 수 있는 양자 채널의 조건들을 살펴보고자 한다. 특별히 고 차원의 양자 신호를 사용하고 양방향 통신을 활용하여 안전한 양자 암호 프로토콜이 견딜 수 있는 한계 잡음 수준을 올릴 수 있음을 보이고자 한다. 본 연구의 결과는 2차원의 양자 신호를 사용하는 양자 암호 프로토콜인 Bennett-Brassard-1984 프 로토콜, six-state 프로토콜 등에 적용할 수 있으며, 확장된 일 반적인 d차원에서 2-기저 프로토콜 혹은 (d+1)-기저 프로토콜 등에 적용할 수 있다.