On the Impossibility of Unconditionally Secure Quantum Bit Commitment

Dominic Mayers veröffentlichte 1997 ein Unmöglichkeitstheorem, in welchem er zeigte, dass es
keine quantenkryptographische bit-commitment Verfahren gibt, die uneingeschränkt sicher sind.
Der begleitende Beweis lässt allerdings einige Details aus und ist somit schwer nachzuvollziehen.
In dieser Bachelorarbeit werden also zunächst die Grundlagen vorgestellt, die notwendig sind um
dem Beweis zu folgen. Dann wird der Beweis schrittweise in einer Form, der besser zu folgen ist,
dargelegt und fehlende Details ergänzt. Des Weiteren wird der Beweis mit Beispielen illustriert,
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und der Beweis ins Verhältnis zu späteren Ergebnissen gesetzt. Darüber hinaus werden gängige
Quanten-Bit-Commitment-Verfahren, die nicht unter das Unmöglichkeitstheorem fallen, erarbeitet.
Diese Verfahren und Herangehensweisen, solche Verfahren zu konstruieren, werden miteinander
verglichen, klassifiziert und begutachtet.

In 1997 Dominic Mayers, published a no-go theorem that stated, no unconditionally secure quantum
bit commitment protocol is possible. However, the accompanying proof is not very accessible. In
this thesis, first the necessary background to follow the proof is presented. Then the proof of the
theorem is laid out step by step, illustrated with examples and put into perspective of later research.
Furthermore, quantum bit commitment schemes, that do not fall under the no-go theorem are
explored. The most common approaches for such quantum bit commitment schemes are compared,
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classified, and reviewed.