高效量子安全通信协议的研究
本文关键词：高效量子安全通信协议的研究
更多相关文章： 量子安全通信 量子密钥分配 量子对话 集体噪声 高效率
【摘要】：量子信息学是量子力学和经典信息学结合的一个交叉点。作为一个新兴学科,它在信息领域的研究中发挥了极为重要的应用。在量子信息学中,信息载体是微观粒子,因此它具有与经典信息学截然不同的性质,其中最重要的一条性质就是无条件安全性。由于量子信息学具有的这种无条件安全性,它得到国内外研究者的广泛关注和飞速发展。本论文研究以下几个问题：给出了常见量子密钥分配协议的一种全新设计的量子线路模型；在传统量子安全通信中,通过多次应用载体粒子,使其能传递更多的信息；在考虑到现实通信环境下,针对信道噪声设计的一种可以抵抗噪声因素的高效量子安全通信方案。在量子通信中,通信效率直接决定了量子通信方案的适用性。对于通信载体,如何对此进行开发,使其可以一次或多次携带更多的信息,是一个非常值得研究的问题,在本论文中,我们根据数学计算和推导,设计出一种能使通信载体传递两次信息的通信方案。从效率上来说,比以往的通信效率提升了近一倍。在实际通信环境下,信道噪声是无法避免的。噪声因素会对量子系统的状态产生干扰,改变量子原有的状态,产生错误率,从而严重影响到正常的量子通信,所以在量子通信的研究中需要考虑噪声带来的影响。本论文在基于高效通信方案的基础上,对通信载体进行了选择,使其可以抵抗信道中存在的噪声因素,同时确保通信方案原有的高效率。
【关键词】：量子安全通信 量子密钥分配 量子对话 集体噪声 高效率
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O413;TN915.04
【目录】：
- 致谢7-8
- 摘要8-9
- ABSTRACT9-14
- 第一章 绪论14-19
- 1.1 研究背景和意义14-15
- 1.2 量子信息与量子通信的研究现状15-18
- 1.2.1 量子密钥分配15-17
- 1.2.2 量子安全直接通信17
- 1.2.3 量子对话17-18
- 1.3 论文主要工作及安排18-19
- 第二章 量子信息学的理论基础19-29
- 2.1 量子力学基础19-22
- 2.2 量子纠缠22-25
- 2.2.1 量子纠缠态22-23
- 2.2.2 EPR详谬23-24
- 2.2.3 量子线路模型24-25
- 2.3 量子比特25
- 2.4 量子门25-27
- 2.5 噪声假设及噪声类型27
- 2.6 本章小结27-29
- 第三章 量子密钥分配与量子纠缠模型的设计29-49
- 3.1 典型量子密钥分配协议29-35
- 3.1.1 BB84协议29-32
- 3.1.2 B92协议32-35
- 3.2 小型纠缠源实验系统35-40
- 3.2.1 纠缠源实验系统简介35-37
- 3.2.2 纠缠源产生系统原理简介37-38
- 3.2.3 纠缠光子补偿系统38-39
- 3.2.4 极化基矢的测量和极化关联曲线39-40
- 3.3 BB84量子密钥实验系统40-47
- 3.3.1 实验器件41-44
- 3.3.2 光路示意图44-46
- 3.3.3 结果分析46-47
- 3.4 总结47-49
- 第四章 基于Bell态的量子安全对话协议49-54
- 4.1 两步QSDC协议49-50
- 4.1.1 协议内容49-50
- 4.1.2 协议分析50
- 4.2 基于Bell态的QSDD协议50-53
- 4.2.1 协议内容50-53
- 4.2.2 协议分析53
- 4.2.3 安全性分析53
- 4.3 总结53-54
- 第五章 基于逻辑Bell态抗集体噪声的QSDD协议54-65
- 5.1 基于逻辑Bell态抗退相位噪声的QSDD协议54-58
- 5.1.1 逻辑Bell态的选择54
- 5.1.2 协议内容54-58
- 5.2 基于逻辑Bell态抗旋转噪声的QSDD协议58-63
- 5.2.1 逻辑Bell态的选择58
- 5.2.2 协议内容58-63
- 5.3 协议分析63
- 5.4 效率分析63-64
- 5.5 安全性分析64
- 5.6 总结64-65
- 第六章 总结与展望65-67
- 6.1 工作总结65-66
- 6.2 工作展望66-67
- 参考文献67-72
- 研究生期间发表的论文72
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本文编号：829829
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