量子态远程制备与量子密钥分发协议的研究
发布时间：2021-07-13 19:06
随着科学技术的快速发展,人类社会进入网络信息时代。信息安全事件频发致使信息安全问题引起人们的广泛关注。旨在保护信息安全的保密通信技术成为研究重点。而以经典密码为基础的经典保密通信技术受到量子信息技术革命性的冲击,尤其是量子算法对现行公钥密码体制安全产生严重威胁。以物理特性为安全保证的量子保密通信技术能够很好地弥补经典保密通信的不足。量子保密通信是通过有效的结合经典信息理论和量子力学特性,以量子态为信息载体实现信息高效且安全的传输。相关课题的研究具有极其重要的理论价值和广泛的应用前景。量子保密通信覆盖量子通信和量子密码等领域。本论文研究内容具体包括量子安全通信中的量子态远程制备协议和量子密码中的量子密钥分发协议。其中,对于量子态远程制备协议的研究侧重于网络化多源单播型和多源多播型量子态远程制备协议的研究,而对于量子密钥分发协议的研究侧重于基于信道加密的量子密钥分发协议的研究。本论文的创新成果如下：（1）多源单播型量子态远程制备方面。参照经典网络传输协议的分类方法,将量子态远程制备分为四类：单源单播型、多源单播型、单源多播型和多源多播型,并指出每种类型协议的优点与不足。着重研究其他文献较少...
【文章来源】：北京邮电大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：139 页
【学位级别】：博士
【图文】：
图３－２部分纠缠信道任意五粒子Ｂｒｏｗｎ态联合远程制备线路阁??化ＡＰＭ巧ＢＰＭ分别表示发送者Ａｌｉｃｅ和Ｂｏｂ实施的投影测量，Ｖ表示Ｐａｕｌｉ操作，ｅ表??
控制四个粒子（４（／＋１）＋１，４（／＋１）＋２，４（／＋１）＋３，４（／＋１）＋４），（／?＝?１，２，＂－，＾＾－巧。粒??子（Ａｉ＇Ｚ＋ＭｉＶ＋Ｓ，４Ｗ?＋?３，?４Ｗ?＋４）属于接收者?Ｄｉｃｋ。??如图３－３所示，该协议需要由四步完成。??Ｓｔｅｐ?１；发送者Ａｌｉｃｅ需要做的是对自己拥有的四个粒子化２，３，４）实施一个四??粒子投影测量。测量完成后，她通过经典信道公布她的测量结果。不妨假设所有??参与者预先约定经典信息００００对应于测量结果｜的〉（０００１对应于Ｉ巧〉，…，１１１１??对应于Ｉ巧５〉）。Ａｌｉｃｅ选取一组正交基（Ｉ巧〉，ｚ’?＝?０，ｌ，…，１５｝作为测量基，该测量基??具体表示为??Ｖ〇）＂｜?（＼?〇〇〇〇＞＂）?ｐＯＯＯｌ〉、??｜（Ｚ｜〉?１００１１〉?｜仿９＞?１００１０）??Ｉ?＂２〉?１０１０１）?！？．〇＞?１０１００〉??１＂３＞＝好?Ｉ０１Ｗ?和?｜ａ？＞＝好?｜０ｍ＞??｜仿４〉?１１００１）?－Ｉ?巧２〉?１１０００）??ｌ？５＞?１１０１０〉?ｌ？，３＞?１１０１１）??Ｋ〉?１１１００）?Ｉ?ａ，４〉?１１１０１〉??Ｊ？７＞ｊ?ｌｌｌｌｌＯ）．??其中基变换矩阵好满足如下关系??Ｗ?—幻化，Ａ，本，苗乂６
发送者Ｂｏｂ，粒子化１３）属于控制者Ｃｈａｒｌｉｅ。不同于４．３．１小节中协化粒子化６，１０??，１４）暂且同时属于接收者Ｄｉｃｋｉ。??正如图４－３所述，在控制者Ｃｈａｒｌｉｅ监督下，发送者Ａｌｉｃｅ和Ｂｏｂ帮助远方两??个接收者Ｄｉｃｋｉ和Ｄｉｃｋｚ分别制备两粒子目标量子态Ｉ?〇），〉和Ｉ?〇，〉。该协议必须由??五步完成，显然比４．３．１小节中协议多了一步，这是由于到目前为止多方量子提??纯技术不够成熟。前Ｈ步与最大纠缠信道时一样，着重介绍第四步和第五步。??Ｓ邸４；接收者Ｄｉｃｋｉ对自己手中的四个粒子巧６，１０，１４）实施特定联合酉操作??ｔ／；＾ｉ或者最优ＰＯＶＭ测量Ｗ提纯量子态。提纯成功后，他自己保留前两个粒子??化句，将后两个粒子口化１４）发送给接收者Ｄｉｃｋｚ。??Ｓｔｅｐ?５：接收者Ｄｉｃｋｚ收到两个粒子（１０，１４）后，根据发送者Ａｌｉｃｅ，?Ｂｏｂ和控??制者Ｃｈａｒｌｉｅ的测量结果
【参考文献】：
期刊论文
[1]Controlled Remote Preparation of a Two-Qubit State via an Asymmetric Quantum Channel[J]. 王章银. Communications in Theoretical Physics. 2011(02)
[2]Probabilistic joint remote preparation of a high-dimensional equatorial quantum state[J]. 詹佑邦,张群永,施锦. Chinese Physics B. 2010(08)
[3]Economical multiparty simultaneous quantum identity authentication based on Greenberger-Horne-Zeilinger states[J]. 杨宇光,温巧燕. Chinese Physics B. 2009(08)
[4]Threshold quantum secret sharing between multi-party and multi-party[J]. YANG YuGuang1,2,3 & WEN QiaoYan4 1 College of Computer Science and Technology,Beijing University of Technology,Beijing 100124,China; 2 State Key Laboratory of Integrated Services Network,Xidian University,Xi’an 710071,China; 3 State Key Laboratory of Information Security (Graduate University of Chinese Academy of Sciences),Beijing 100049,China; 4 State Key Laboratory of Networking and Switching Technology,Beijing University of Posts and Tele-communications,Beijing 100876,China. Science in China（Series G:Physics,Mechanics & Astronomy）. 2008(09)
[5]Quasi-secure quantum dialogue using single photons[J]. YANG YuGuang1,2 & WEN QiaoYan31 College of Computer Science and Technology, Beijing University of Technology, Beijing 100022, China; 2 State Key Laboratory of Information Security, Graduate University of the Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China; 3 School of Science, Beijing University of Posts and Telecommunications, Beijing 100876, China. Science in China（Series G:Physics,Mechanics & Astronomy）. 2007(05)
本文编号：3282629
【文章来源】：北京邮电大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：139 页
【学位级别】：博士
【图文】：
图３－２部分纠缠信道任意五粒子Ｂｒｏｗｎ态联合远程制备线路阁??化ＡＰＭ巧ＢＰＭ分别表示发送者Ａｌｉｃｅ和Ｂｏｂ实施的投影测量，Ｖ表示Ｐａｕｌｉ操作，ｅ表??
控制四个粒子（４（／＋１）＋１，４（／＋１）＋２，４（／＋１）＋３，４（／＋１）＋４），（／?＝?１，２，＂－，＾＾－巧。粒??子（Ａｉ＇Ｚ＋ＭｉＶ＋Ｓ，４Ｗ?＋?３，?４Ｗ?＋４）属于接收者?Ｄｉｃｋ。??如图３－３所示，该协议需要由四步完成。??Ｓｔｅｐ?１；发送者Ａｌｉｃｅ需要做的是对自己拥有的四个粒子化２，３，４）实施一个四??粒子投影测量。测量完成后，她通过经典信道公布她的测量结果。不妨假设所有??参与者预先约定经典信息００００对应于测量结果｜的〉（０００１对应于Ｉ巧〉，…，１１１１??对应于Ｉ巧５〉）。Ａｌｉｃｅ选取一组正交基（Ｉ巧〉，ｚ’?＝?０，ｌ，…，１５｝作为测量基，该测量基??具体表示为??Ｖ〇）＂｜?（＼?〇〇〇〇＞＂）?ｐＯＯＯｌ〉、??｜（Ｚ｜〉?１００１１〉?｜仿９＞?１００１０）??Ｉ?＂２〉?１０１０１）?！？．〇＞?１０１００〉??１＂３＞＝好?Ｉ０１Ｗ?和?｜ａ？＞＝好?｜０ｍ＞??｜仿４〉?１１００１）?－Ｉ?巧２〉?１１０００）??ｌ？５＞?１１０１０〉?ｌ？，３＞?１１０１１）??Ｋ〉?１１１００）?Ｉ?ａ，４〉?１１１０１〉??Ｊ？７＞ｊ?ｌｌｌｌｌＯ）．??其中基变换矩阵好满足如下关系??Ｗ?—幻化，Ａ，本，苗乂６
发送者Ｂｏｂ，粒子化１３）属于控制者Ｃｈａｒｌｉｅ。不同于４．３．１小节中协化粒子化６，１０??，１４）暂且同时属于接收者Ｄｉｃｋｉ。??正如图４－３所述，在控制者Ｃｈａｒｌｉｅ监督下，发送者Ａｌｉｃｅ和Ｂｏｂ帮助远方两??个接收者Ｄｉｃｋｉ和Ｄｉｃｋｚ分别制备两粒子目标量子态Ｉ?〇），〉和Ｉ?〇，〉。该协议必须由??五步完成，显然比４．３．１小节中协议多了一步，这是由于到目前为止多方量子提??纯技术不够成熟。前Ｈ步与最大纠缠信道时一样，着重介绍第四步和第五步。??Ｓ邸４；接收者Ｄｉｃｋｉ对自己手中的四个粒子巧６，１０，１４）实施特定联合酉操作??ｔ／；＾ｉ或者最优ＰＯＶＭ测量Ｗ提纯量子态。提纯成功后，他自己保留前两个粒子??化句，将后两个粒子口化１４）发送给接收者Ｄｉｃｋｚ。??Ｓｔｅｐ?５：接收者Ｄｉｃｋｚ收到两个粒子（１０，１４）后，根据发送者Ａｌｉｃｅ，?Ｂｏｂ和控??制者Ｃｈａｒｌｉｅ的测量结果
【参考文献】：
期刊论文
[1]Controlled Remote Preparation of a Two-Qubit State via an Asymmetric Quantum Channel[J]. 王章银. Communications in Theoretical Physics. 2011(02)
[2]Probabilistic joint remote preparation of a high-dimensional equatorial quantum state[J]. 詹佑邦,张群永,施锦. Chinese Physics B. 2010(08)
[3]Economical multiparty simultaneous quantum identity authentication based on Greenberger-Horne-Zeilinger states[J]. 杨宇光,温巧燕. Chinese Physics B. 2009(08)
[4]Threshold quantum secret sharing between multi-party and multi-party[J]. YANG YuGuang1,2,3 & WEN QiaoYan4 1 College of Computer Science and Technology,Beijing University of Technology,Beijing 100124,China; 2 State Key Laboratory of Integrated Services Network,Xidian University,Xi’an 710071,China; 3 State Key Laboratory of Information Security (Graduate University of Chinese Academy of Sciences),Beijing 100049,China; 4 State Key Laboratory of Networking and Switching Technology,Beijing University of Posts and Tele-communications,Beijing 100876,China. Science in China（Series G:Physics,Mechanics & Astronomy）. 2008(09)
[5]Quasi-secure quantum dialogue using single photons[J]. YANG YuGuang1,2 & WEN QiaoYan31 College of Computer Science and Technology, Beijing University of Technology, Beijing 100022, China; 2 State Key Laboratory of Information Security, Graduate University of the Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China; 3 School of Science, Beijing University of Posts and Telecommunications, Beijing 100876, China. Science in China（Series G:Physics,Mechanics & Astronomy）. 2007(05)
本文编号：3282629
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