基于量子隐形传态的量子保密通信方案

发布时间：2018-09-04 12:05

【摘要】：量子保密通信包括量子密钥分发、量子安全直接通信和量子秘密共享等主要形式.在量子密钥分发和秘密共享中,传输的是随机数而不是信息,要再经过一次经典通信才能完成信息的传输.在量子信道直接传输信息的量子通信形式是量子安全直接通信.基于量子隐形传态的量子通信(简称量子隐形传态通信)是否属于量子安全直接通信尚需解释.构造了一个量子隐形传态通信方案,给出了具体的操作步骤.与一般的量子隐形传态不同,量子隐形传态通信所传输的量子态是计算基矢态,大大简化了贝尔基测量和单粒子操作.分析结果表明,量子隐形传态通信等价于包含了全用型量子密钥分发和经典通信的复合过程,不是量子安全直接通信,其传输受到中间介质和距离的影响,所以不比量子密钥分发更有优势.将该方案与量子密钥分发、量子安全直接通信和经典一次性便笺密码方案进行对比,通过几个通信参数的比较给出各个方案的特点,还特别讨论了各方案在空间量子通信方面的特点.
[Abstract]:Quantum secure communication includes quantum key distribution, quantum secure direct communication and quantum secret sharing. In quantum key distribution and secret sharing, the information is transmitted by random numbers rather than information. It takes another classical communication to complete the transmission of information. Quantum secure direct communication is the form of quantum communication in which information is transmitted directly in quantum channel. Whether quantum communication based on quantum teleportation belongs to quantum secure direct communication needs to be explained. In this paper, a quantum teleportation communication scheme is constructed, and the detailed operation steps are given. Different from the general quantum teleportation, quantum state transmitted by quantum teleportation communication is a computational basis vector state, which greatly simplifies the Belky measurement and single particle operation. The results show that quantum teleportation communication is equivalent to the composite process of all-purpose quantum key distribution and classical communication, and is not quantum secure direct communication, and its transmission is affected by intermediate medium and distance. So there is no advantage over quantum key distribution. The scheme is compared with quantum key distribution, quantum secure direct communication and classical one-off note cryptosystem, and the characteristics of each scheme are given through the comparison of several communication parameters. The characteristics of each scheme in space quantum communication are also discussed.
【作者单位】： 清华大学物理系低维量子物理国家重点实验室;通信网信息传输与分发技术重点实验室;青岛理工大学理学院;北方工业大学理学院;重庆大学通信工程学院;清华大学信息科学与技术国家实验室(筹);
【基金】：国家自然科学基金(批准号:91221205,11405093,11547035) 国家重点基础研究发展计划(批准号:2015CB921002) 北方工业大学科研启动基金资助的课题~~
【分类号】：O413;TN918

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本文编号：2222049