论BB84协议的一种破解方法

据北京大学，信息科学技术学院，黄珏华副教授在科学网博文《墨子卫星揭秘之BB84协议》（http://blog.sciencenet.cn/blog-2893841-998891.html）揭秘，墨子卫星采用的“量子保密通信协议”是BB84协议。

现结合以下BB84协议通信之破解原理示意图，简述针对该协议的破解方法：

如图所示，１处是监听者截获的一个利用偏振态编码的单光子，具有４个可能的偏振态；令其通过２处放置的第一阶＋字偏振分光器之后，再通过３、或３’处放置的Ｘ字偏振分光器，对应有４条可能的光路，可能抵达４、５、４’、５’共４个位置之一；如图所示，抵达以上四个位置的光子，都仅有两个可能的偏振态，且两个线偏振方向之间的夹角是45度。

对于上述4个光路中的每一个，再接驳一个“双折射分光器”，且令双折射材料的快轴、慢轴之角的平分线和上述“两个线偏振方向”间夹角之角的平分线重合；使得，进一步穿过“双折射分光器”的光子，以理论正确率≥cos(22.5)的平方值=0.8535.的精度，使信号光子（根据其偏振方向），被分发到两个不同的光路；进而被总计8个不同的光电检测器检测到（以超过85.35%的正确率，使8个检测器的响应和被截获信号单光子的四个偏振态相对应！）。

进而，向鲍勃发送一个偏振态和检测结果一致的单光子信号；就可以对基于BB84协议的“量子保密通信”实现不被察觉的监听、破译。

由于在现实条件下，光学介质会因为电场、应力等各种情况而具有各向异性（具有双折射性质），是极其普遍的存在；另外那0.1465的随机误差，和系统自然产生的传输误差是无法分辨的；导致，根据误码率发现监听是不可能的。