發(fā)布時(shí)間：2024-06-11 05:02

　　不斷探索量子密鑰分配方案的優(yōu)化方法,設(shè)計(jì)高效率的量子密鑰分配協(xié)議并從理論上充分證明協(xié)議的安全性,對(duì)建立完備的量子保密通信理論體系、推進(jìn)未來(lái)量子密碼實(shí)用化發(fā)展尤為重要。針對(duì)現(xiàn)有量子密鑰分配方案中量子糾纏資源利用率不高、密鑰分配速率受限等缺陷,本文分別基于混合量子糾纏信道和高維量子Hilbert空間設(shè)計(jì)了兩種量子密鑰分配方案。論文的主要研究工作如下:為了提高傳統(tǒng)量子密鑰分配系統(tǒng)中糾纏資源的利用率,提出了一種基于EPR態(tài)和GHZ態(tài)的隨機(jī)混合量子信道的量子密鑰分配方案。該方案利用量子密集編碼將EPR態(tài)和GHZ態(tài)整合在一種編碼框架中完成密鑰分配。建立的隨機(jī)混合量子糾纏信道具有靈活性、經(jīng)濟(jì)性和機(jī)密性,信息的傳遞通過(guò)在量子信道中來(lái)回發(fā)送兩種糾纏資源的單粒子來(lái)實(shí)現(xiàn)。該方案中使用了多輪竊聽(tīng)檢測(cè)和誘騙態(tài)方法來(lái)保證協(xié)議的安全性。在理想無(wú)噪信道中,該方案能夠抵抗截獲-測(cè)量-重發(fā)攻擊和糾纏粒子攻擊,在實(shí)際有噪信道中,方案的安全性需要使用糾纏提純和量子保密增強(qiáng)等技術(shù)加以保障。為了打破傳統(tǒng)量子密鑰分配方案信息效率的限制,設(shè)計(jì)了一種基于量子傅里葉變換的高維量子密鑰分配方案,該方案進(jìn)一步提高了密鑰分配效率,并增大了信道...

【文章頁(yè)數(shù)】：48 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖３．２平均傳遞信息量??此外，基于測(cè)量的量子通信方案的理論信息效率表示為７?＝?ｈｂ，＋＾〇［４２］

子信道，該方案利用３．３節(jié)中提出的聯(lián)合密集編??碼，可以實(shí)現(xiàn)往返傳輸ＧＨＺ態(tài)的一個(gè)粒子就可以攜帶３比特的信息量。因此，??對(duì)于包含Ｍ個(gè)ＥＰＲ態(tài)和Ｎ個(gè)ＧＨＺ態(tài)的混合量子信道而言，理想情況下協(xié)議可??以實(shí)現(xiàn)２Ｍ?＋?３＃比特的信息編碼，每輪通信傳遞的平均信息量７？為??（２Ｍ?＋?３....

圖４．２基于量子傅里葉變換和ＣＮＯＴ門的兩方高維ＱＫＤ方案??

量操作。??步驟７：在測(cè)量完成之后，Ａｌｉｃｅ和Ｂｏｂ公布各自使用的測(cè)量基，拋棄當(dāng)測(cè)??量基選擇不同時(shí)的數(shù)據(jù)，雙方一起估算整個(gè)過(guò)程產(chǎn)生的量子誤碼率并對(duì)生成的??原始密鑰進(jìn)行后處理。??ＡＨｃｅ?變Ｔ??ｗ?Ｂｏｂ??ｋ）［＾—＾Ｗ?■■?｜〇＞；）??—丨一??￣￣１?ｈ?ｉ?Ｆ....

圖４．３檢測(cè)到竊聽(tīng)者的可能性??４．５．３糾纏粒子攻擊??

?第４章基于量子傅里葉變換的高維量子密鑰分配方案???１?＞．??Ｃ．８?ｖ??０６?－??Ｐ??０４?＞??Ｃ２?ｖ??：、??２０?２５??°?，ｃ?，??ｃ?ｃ??圖４．３檢測(cè)到竊聽(tīng)者的可能性??４．５．３糾纏粒子攻擊??Ｅｖｅ使用糾纏粒子攻擊將輔助量子態(tài)與｜〇＇＞產(chǎn)生糾纏....

本文編號(hào)：3992448