基于纠缠态的量子秘密共享协议研究

发布时间：2017-04-11 01:25

  本文关键词：基于纠缠态的量子秘密共享协议研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：量子密码是在经典通信的原理上结合量子不可克隆而研制的密码通信技术,结合了量子力学和密码学,是众多密码学者关注和研究的重点方向。由此量子密码衍生出了很多新的研究热门方向,如量子的密钥分配、量子的身份认证和量子秘密共享等。而后者是众多衍生方向的热门的方向之一。它的本质想法是将量子态的秘密信息分成几个独立的小部分,任何单独部分的参与者都不能独立的得到有用的量子态秘密信息,只有经过各个单独部分的合作才能获取有效的信息,与传统密码术不同的是,量子密码术能发现在通信过程中除合法通信者外存在的窃听者。本文主要介绍了三种不同的量子纠缠态作为量子信道的形式对量子秘密共享方案进行了进一步深入的研究。且针对秘密共享量子态的不同特性,提出了三种新的方案。(1)提出使用GHZ的三粒子纠缠态作为新的量子信道来实现三个未知量子态的秘密共享方案,且提案结束后还对方案的安全性进行了分析和证明。该方案中对量子态实施GHZ三粒子态的测量和X基测量,最后参与者根据实际情况对相应的量子态进行相应的幺正变换,从而实现三未知量子位的秘密共享。(2)为了实现N位态的秘密共享,利用四粒子Cluster态作为量子信道,Cluster态虽然不是最大的纠缠态,但是有比最大纠缠态更强健的性质,通信者Alice通过添加辅助粒子,并对量子态进行五粒子联合测量,Bob(Charlie)把手中单粒子测量结果和恢复量子态需要完成的操作告知Charlie(Bob),Charlie(Bob)按照从Bob(Charlie)处得到的信息对手中的粒子实施变换操作,然后依据需要,把特定的量子态通过拥有某种特定功能的量子线路,最后便得到所需要共享的量子态。(3)把若干个纠缠态作为量子信道实现任意N粒子量子态的秘密共享方案被提出。已经提出的方案其共享的量子态信息受最大纠缠态的限制,而本文不受这个条件的约束,提出的方案可以共享任意N粒子量子态。计划中量子信道使用了若干量子纠缠态,首先发送方对粒子进行Bell基测量,接收方Bob或Charlie实施单粒子测量,最后参与者根据Alice和单粒子的测量结果,选用合适的联合幺正变换进行相应量子态的转换,最终可以实现任意N粒子量子态的秘密共享。安全性分析表明以上三种方案是安全的,它们可以抵抗外部窃听者和内部的不诚实的参与者。
【关键词】：量子光学 三粒子纠缠态 X基测量 秘密共享 单粒子测量
【学位授予单位】：江西理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：O413;TN918
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 绪论9-15
• 1.1 研究意义9-10
• 1.2 研究背景10-11
• 1.3 研究进展11-14
• 1.3.1 国外研究进展12-13
• 1.3.2 国内研究进展13-14
• 1.4 论文的主要研究内容以及章节安排14-15
• 第二章 量子秘密共享的基础15-22
• 2.1 量子态的叠加原理15
• 2.2 测不准原理15-17
• 2.3 量子不可克隆原理17
• 2.4 量子纠缠与非局域性17-19
• 2.5 幺正操作、量子门19-22
• 第三章 量子秘密共享22-33
• 3.1 传统的秘密共享22-23
• 3.1.1 经典秘密共享方案举例22-23
• 3.1.2 经典秘密共享存在的问题23
• 3.2 量子隐形传态23-28
• 3.2.1 量子隐形传态的思想和原理24
• 3.2.2 隐形传态的过程24-27
• 3.2.3 注意事项27-28
• 3.3 量子秘密共享28-33
• 3.3.1 HBB协议29-31
• 3.3.2 基于GHZ三重态的三方QSS协议31-32
• 3.3.3 结论32-33
• 第四章 量子秘密共享方案33-51
• 4.1 一种新的未知三粒子量子态秘密共享方案33-39
• 4.1.1 利用GHZ的三粒子纠缠态实现三个量子位的秘密共享34-38
• 4.1.2 安全性分析38-39
• 4.2 利用四粒子Cluster态实现N位量子态秘密共享39-44
• 4.2.1 三位量子态的秘密共享方案40-42
• 4.2.2 单个量子位的秘密共享方案42-43
• 4.2.3 N位量子态的秘密共享方案43
• 4.2.4 安全性分析43-44
• 4.3 任意N位量子态的秘密共享方案44-51
• 4.3.1 任意四态的共享45-48
• 4.3.2 任意N位量子态的秘密共享方案48-49
• 4.3.3 安全性分析49-51
• 第五章 总结与展望51-52
• 参考文献52-55
• 致谢55-56
• 攻读学位期间的研究成果56-57

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前4条

1 ;One-way quantum identity authentication based on public key[J];Chinese Science Bulletin;2009年12期

2 任继刚;周飞;易震环;彭承志;潘建伟;;基于量子隐形传态的完全Bell基测量[J];量子光学学报;2009年04期

3 张群永;;基于三粒子纠缠态的未知单粒子态量子秘密共享[J];量子电子学报;2012年04期

4 苏晓琴,郭光灿;量子隐形传态[J];物理学进展;2004年03期

  本文关键词：基于纠缠态的量子秘密共享协议研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：298021