量子暗号というのは、送信者(Aliceということが多い)と受信者(Bob)の間であらかじめ複数の暗号表を共有しておいて、「これから何番の暗号表を使うから」という数字1つを安全に送れれば良しとしているようです。その数字の送り方に量子力学を使います。一番最初に提案されたのがBB84と呼ばれるもので、偏光の性質を使います。
偏光子は、単純化すると、電線が一方向に平行に密集して張ってある板で、偏光の電場が電線に平行だと電子が動いて光を吸収するが、垂直だと吸収しないという仕組みです。さて、一方向に偏光した光(直線偏光)を、それと45°の向きの偏光子に通したとしましょう。原理から、出てくる光は新たな偏光子の透過する向きで、電場強度は1/√2(光の強さはその二乗で1/2)になっています。ここまでは量子力学は出てきていません。
光を弱くしていくと、検出可能かどうかぎりぎりの強度があり、単一光子(single photon)と呼ばれます。最初の偏光を単一光子にしておくと、45°の偏光子を通した後は1/2の確率で検出されたりしなかったりします。ここで、量子力学を使っています。さて、BB84の仕組みは図が要るので、wikipediaの説明を見ましょう。下記はわかりやすいと思います。
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%87%8F%E5%AD%90%E9%8D%B5%E9%85%8D%E9%80%81#BB84_protocol:Charles_H._Bennett_and_Gilles_Brassard(1984)
上手くいきそうですが、長距離伝送では光が途中で減衰するので「単一光子」というギリギリの強度では難しくなります。どうするかは明日です。
英語は上記→DeepLを使って関連用語を集めてみます。
“It seems to work, but long-distance transmission becomes difficult at the very edge of “single-photon” intensity because the light attenuates along the way.” よさそうですね。
単一光子というギリギリの強度 at the very edge of “single photon” intensity いい訳です。”the very” の雰囲気が分かるよういなってください。
減衰する attenuate ア「テ」ニュエイト
信号が減衰するのはdecayよりもattenuate ですね。どちらも使えますが、attenuator アッテネータ(英語はア「テ」ニュエイタ) というオーディオ用語もあります。
“It has an intensity that is just barely detectable and is called a single photon.”
検出できるかどうかぎりぎり= just barely detectable うまく訳していますね。
偏光 polarized light
直線偏光 linearly polarized light
円偏光 circularly polarized light
“Quantum cryptography seems to be a method in which multiple cipher tables are shared between the sender (often Alice) and the receiver (Bob) in advance, and it is sufficient to be able to securely send a single number, “I’m going to use the number cipher table.” “seems to be”に引っかかりますが(英語だと is の方が良い)、 自分で訳すよりも早いので嫌になっちゃいますね。
あらかじめ in advance
暗号表 a cipher table
嫌になっちゃいますね。I hate it / It’s disgusting. / I’m sick of it. “It’s so much faster than translating it myself, I hate it.” だそうです。