A criptografia quântica baseia-se no conceito de enlace quântico (quantum entanglement). Com enlace, as medidas de algumas correlações estatísticas são maiores que aquelas encontradas em experiências puramente baseadas em física clássica. A segurança criptográfica funciona usando as correlações entre pares enlaçados de fotões para gerar uma chave secreta comum. Se um intruso intercepta a parte quântica do sinal, as estatísticas mudam, revelando a presença de um intruso.
A abordagem geral dos suíços pode ser resumido da seguinte forma: se você pode levar um detector a pensar que um impulso de luz clássico é na verdade um impulso de luz quântica, então talvez seja capaz de derrotar um sistema de criptografia quântica. Mas, mesmo assim, o ataque falha porque os estados quânticos enlaçados têm estatísticas que não pode ser alcançadas com fontes de luz clássicas, e assim, comparando as estatísticas, você pode desmascarar a fraude.
Mas há aqui um problema; eu posso fazer um sinal clássico de que é perfeitamente correlacionado com qualquer sinal em tudo, desde que eu tenha tempo para medir o o dito sinal e replicá-lo adequadamente. Noutras palavras, estes argumentos estatísticos só se aplicam quando não há nexo causal entre as duas medições.
Você pode pensar que isso torna fácil interceptar a natureza quântica de um sistema de criptografia. Mas estaria errado! Quando a Eva intercepta os fotões da estação transmissora dirigida pela Alice, ela também destrói os fotões. E mesmo que ela receba um resultado da sua medida, ela não pode saber o estado completo dos fotões. Assim, ela não pode recriar, ao nível do fotão individual, um estado que vai garantir que o João, na estação de recepção, vai observar medidas idênticas. Essa é a teoria.
Mas é aquí que a segunda falha entra em jogo. Assumimos muitas vezes que os detectores estão efectivamente a detectar o que nós pensamos que eles estão a detectar. Na prática, não existe tal coisa como um detector de fotão único, com polarização única. Em vez disso, o que usamos é um filtro que só permite que uma polarização particular de luz passe e um detector de intensidade para procurar por luz. O filtro não se importa com o número de fotões que passam, enquanto o detector tenta a todo o custo ser sensível a um único fotão quando, em última análise, não é.
É essa lacuna entre a teoria e a prática que permite que um feixe de luz clássica cuidadosamente manipulado possa enganar um detector e levá-lo a reportar fotões únicos. Desde que Eva mediu o estado de polarização do fotão, ela sabe que estado de polarização definir no seu impulso de luz clássica, a fim de enganar o João e levá-lo a registar o mesmo resultado. Quando o João e a Alice comparam as notas, obtêm as respostas certas e assumem que tudo está bem.
Os pesquisadores demonstraram que este ataque é bem sucedido equipamentos de criptografia quântica padrão (mas não comerciais) sob uma variedade de circunstâncias diferentes. Na verdade, eles poderiam superar a implementação quântica para algumas configurações específicas.
