一般社団法人日本量子コンピューティング協会様が量子エンジニア（ゲート式）アドバンスコースの第２回の教材を上げていただいているので、勝手ながら解説してみます。第２回は（量子暗号（通信）と呼ばれることも多い）量子鍵配送がテーマです。量子鍵配送の代表例にはBB84とE91がありますが、本記事はBB84を取り上げます。E91はこちらです。例によってJupyter notebookを https://github.com/sin-gee/ImageOfQuantumBit/blob/main/ImageOfBB84.ipynb に置いておきますのでよろしければ試してみてください。
アドレス修正しました。（2025/04/10）
BB84の量子回路は次のとおりです。
Alice/Bobで「H」（アダーマール）を使う点、使用する/しないが一致した場合は成功、しなかった場合は失敗、成功した場合は100%AliceとBobで一致する点、Eveの盗聴を阻止する方法等、諸々E91と同じですので説明は割愛させていただきます。
ちなみにAliceがH,Xゲートを使う/使わないとブロッホ球の関係は次のとおりです。
