噪声环境下的盲量子计算研究

发布时间：2020-06-30 10:34

【摘要】：基于量子位叠加的特性,量子计算可以实现并行计算,使其计算速度远超过经典计算的速度。盲量子计算概念的提出,是为了使具有经典能力的普通用户可以完成自己的量子计算任务,是一种新型的安全委托量子计算模型。盲量子计算将量子密码学和数据处理结合起来,可以使只具有有限或没有量子能力的普通客户端,通过把计算任务委托给量子服务器的方式来实现量子计算,并且不会泄露客户端的输入、输出和算法。实际上,除了考虑普通用户的能力之外,量子信道中存在噪声的问题也是无法避免的。因此,研究盲量子计算需要考虑实际情况。本文的研究重点是使盲量子计算更符合实际环境,并且能够应用到合适的场景中,主要研究内容如下:1.提出联合噪声环境下的多服务器盲量子计算协议。该协议引入两种不同类型的逻辑Bell态作为量子计算资源,可以分别抵抗联合退相位噪声和联合旋转噪声。同时,基于已有的多服务器盲量子计算协议的思想,本协议提出了四个可以抵抗联合噪声的多服务器盲量子计算方案,包括两个双服务器盲量子计算方案和两个三服务器盲量子计算方案。在提出的双服务器盲量子计算方案中,一个完全经典的客户端,可以将量子计算任务安全地委托给两个量子服务器来完成,但服务器之间不能相互通信。在提出的三服务器盲量子计算方案中,一个几乎经典的客户端(只具有访问量子信道的能力)可以借助三个量子服务器来完成量子计算任务,并且服务器之间是允许相互通信的。此外,协议提出的四个方案都能满足正确性和盲性需求。2.提出联合噪声环境下基于安全委托量子计算的带认证的半量子会话协议。半量子通信允许一个只有有限量子能力(即“经典”能力)的通信者和一个强大的量子通信者进行安全通信。而在量子会话场景中,两个通信者互相传递各自的秘密消息,并且可能拥有相同的能力(例如两个经典通信者)。基于委托量子计算模型,本协议将原始的半量子模型扩展到带认证的半量子会话协议,协议中的两个“经典”参与者可以在不泄露任何信息的情况下相互传输秘密消息,并且量子操作被安全地委托给一个量子服务器。为了使所提出的协议更加符合实际情况,假设量子信道是一个联合噪声信道,而且量子服务器是不可信的。该协议的安全分析表明,即使被委托的量子服务器是一个强大的敌手,所提出的协议仍然是健壮的。
【学位授予单位】：重庆邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TP38
【图文】：

可以把计算基失 0 , 1 变成物理基 10 0 1211 0 12HH 11 121 1 。，较为常用的是双量子比特受控非门量子比特，且其中一个量子比特起控 门的线路如图 2.1 所示，其中上下两，且 表示以 2 为模的加法。

0,01,00,11,1100 112100 112101 102101 102 Bell 态中的任意一个粒子进行测量时，若测性可以精确地推断出该 Bell 态的另一个粒子ntanglement Swapping，ES）[40]技术的本质就没有直接相互关联的量子系统纠缠起来。远布纠缠。量子纠缠交换的过程如图 3.1 所示处于纠缠的两个量子比特。

【参考文献】

相关期刊论文 前2条

1 王帮海;徐海茹;;盲量子计算研究进展[J];广东工业大学学报;2015年03期

2 杨宸;李顺东;薛丹;;辅助量子比特驱动型通用盲量子计算[J];计算机应用研究;2014年03期

本文编号：2735211