GHZ态的多参数测量控制概率隐形传态

量子隐形传态大多都使用最大化纠缠态作为量子信道,但最大化纠缠资源只存在于理想情况下。研究了非最大化纠缠信道的量子隐形传态,基于非最大化纠缠GHZ态提出了一个新型的概率控制隐形传态方案。通过引入多参数通用测量,可以根据量子信道参数调整测量基参数,进而实现最佳的成功概率。加入了量子控制者,使方案具有更高的灵活性。该方案可以被扩展到接收者没有足够量子能力的半量子通信情况,进一步扩大了概率隐形传态的应用范围。     

基于多参数测量的双向受控隐形传态

融合了双向隐形传态、受控隐形传态、概率隐形传态及多参数测量思想,提出了一个新的双向受控概率隐形传态协议。在该协议中,以五粒子非最大纠缠团簇态为信道,发送者采用多参数通用测量,接收者引入辅助粒子,并在控制者的允许下,利用测量信息施行适当酉变换,就能以一定概率同时交换他们的量子态。分析了成功概率（经典耗费）与量子纠缠参数及测量参数间的依赖关系,说明了该协议可以根据量子信道的参数来调整多参数测量的参数,达到调节成功概率或经典耗费,满足真实世界中多种不同需求的目的。此外,该协议是经典双向受控隐形传态的推广。     

以最大slice态为信道的受控量子远程控制

利用三量子最大slice态作为量子信道,提出了单量子酉算子的受控远程执行的两个协议.首先,利用双向量子隐形传态(BQST),给出了一个任意单量子酉算子的受控隐形传输方案.结果 表明,通过非最大纠缠信道,发送者能够在遥远的接受者的量子系统上远程地执行一个任意单量子酉算子.如果发送者和控制者对各自量子执行恰当的投影测量,那...     

三维单粒子态的双向受控隐形传态

以事先分享的两个广义最大纠缠GHZ态为量子信道,提出了一个三维单粒子态双向受控隐形传态协议。在该协议中,遥远的两方可以在第三个遥远方的控制下同时、确定性地交换他们的三维单粒子态,这种交换在没有控制者的许可下是不会成功的。为了推广这一协议,采用投影测量和正算子值测量,分别提出了两个双向受控的三维单粒子态隐形传输协议。在这两个协议中,两个广义非最大纠缠GHZ态被用作量子信道来连接三个合法参与者,量子任务总能以一定的概率来完成。     

利用最大真纠缠六方态共享经典秘密信息

纠缠是一种重要的量子信息资源,Bell态、GHZ态等纠缠态被广泛用于量子秘密共享中。Borras等人发现的最大真六方纠缠态在任意的双方割之间具有最大的纠缠值,已经被证明可用于量子隐形传态,并表现良好的性质。通过分析Borras态的结构,利用广义Schmidt分解工具,构造了一个具体的量子秘密共享协议:事先在Alice和4个代理之间共享一个Borras纠缠态,Alice拥有其中2个qubit,代理们分别拥有它的1个qubit,则Alice可在代理间共享2bit经典信息。     

以任意高维纠缠态为量子信道的受控隐形传态

目的是利用高维量子纠缠态为量子信道，讨论未知单粒子态的受控隐形传输问题。以三维量子纠缠态为信道，提出一个二维任意单粒子态的受控隐形传输协议。提出了以任意[d]-维量子纠缠态为量子信道，[t]-维任意单粒子态的隐形传输协议[(t相似文献   

利用二粒子纠缠态隐形传递未知二粒子量子态

提出了一个利用特殊的二粒子纠缠态作为量子信道来实现任意二粒子未知量子态的隐形传态。对比Yuan等人提出的利用[χ]纠缠态实现的任意未知二量子态的隐形传态方案。该方案利用二粒子信道和Bell基测量,以及特殊的幺正操作顺利完成信息的隐形传态。而且方案中利用了较少的资源,且获得的原始信息的概率为1。     

基于纯态的量子通信系统模型

量子通信与量子计算已经引起人们极大的关注.对于量子态如何用于信息处理的问题,提出了量子通信的两种基本模型:量子直接通信模型与量子隐形传态通信模型.在量子直接通信模型中,用模块化的方法将量子通信全过程分为量子信源编译码,量子信道编译码,量子信道与量子噪声模块,并详细阐述了各个模块的功能与用途.在量子隐形传态通信模型中,利用量子隐形传态特性,通过将待传粒子与纠缠对的联合测量模块化为量子调制部分,给出了基于隐形传态的量子通信一般模型.量子通信在安全性及效率方面具有经典通信无法比拟的优势.     

基于量子理论的多方秘密共享方案的构建

量子的独特性质使它在秘密共享方面有着很大的应用前景,但在现实情况下秘密代理者的数目会根据实际情况的不同而发生变化。本文利用五粒子或六粒子的纠缠量子态构造了五和六秘密代理者数目下的量子多方秘密共享方案,在此基础上将其拓展并构建了在n个秘密代理者情况下的秘密共享方案。这使得秘密共享者在秘密代理者数目发生变化时能够选取合适的量子秘密共享方案。此外,在每种秘密代理者数目情形下都使用基于量子纠缠的量子隐形传态的方式实现秘密共享,进一步增加了方案的可选择性。最后,对提出的量子多方秘密共享方案的安全性进行了分析。     

任意二粒子纠缠态的受控量子通信

为了解决任意二量子通信问题,首先给出了五粒子和七粒子纠缠态的构造方法,并提供了它们的量子线路图。其次,以该五粒子纠缠态为量子信道,提出一个任意二粒子未知量子态的受控隐形传态协议。该协议在监察者Charlie的控制下,Alice进行四粒子投影测量和经典通信,Bob采用简单酉变换就能以100%的概率成功重构一个任意二粒子纠缠态。最后,利用七粒子纠缠态为量子信道,提出了任意二粒子纠缠态的联合受控远程制备方案。在此方案中,发送者Alice用自己掌握被制备态的部分信息构造测量基,发送者Bob采用前馈测量策略,接收者Diana在监控者Charlie的帮助下,通过简单幺正变换就能确定性地恢复原始态。     

基于纯W-like态的量子强盲签名协议

按照三体纯态及其纠缠度量得出纯W-like态,提出基于纯W-like态的量子强盲签名协议。协议中应用量子密钥分发技术、指纹函数、量子一次一密算法,不仅能够有效隐藏用户身份,而且具有无条件安全、复杂度低及效率高的优点,是实现量子强盲签名协议的新途径。     

基于量子计算的多Agent协作学习算法

针对多Agent协作强化学习中存在的行为和状态维数灾问题,以及行为选择上存在多个均衡解,为了收敛到最佳均衡解需要搜索策略空间和协调策略选择问题,提出了一种新颖的基于量子理论的多Agent协作学习算法。新算法借签了量子计算理论,将多Agent的行为和状态空间通过量子叠加态表示,利用量子纠缠态来协调策略选择,利用概率振幅表示行为选择概率,并用量子搜索算法来加速多Agent的学习。相应的仿真实验结果显示新算法的有效性。     

量子拜占庭协议中的纠缠态探测

在分布式计算系统中,拜占庭协议是解决其容错问题的一种实用方法。拜占庭问题有一种演变形式,称之为检测的拜占庭协议。这类协议在经典世界中无法解决容错问题,但在量子系统中利用纠缠态却可以。GBKCW协议是一种典型的量子检测拜占庭协议。针对GBKCW协议中数据列表的生成和分发部分,利用量子纠缠态的确定性,探测了参与者共享的量子态,以抵御针对GBKCW的截获重发攻击。     

Quantum key agreement with EPR pairs and single-particle measurements

In this paper, we present a QKA protocol with the block transmission of EPR pairs. There are several advantages in this protocol. First, this protocol can guarantee both the fairness and security of the shared key. Second, this protocol has a high qubit efficiency since there is no need to consume any quantum state except the ones used for establishing the shared key and detecting eavesdropping. In addition, this protocol uses EPR pairs as the quantum information carriers and further utilizes single-particle measurements as the main operations. Therefore, it is more feasible than the protocols that need to perform Bell measurements. Especially, we also introduce a method for sharing EPR pairs between two participants over collective-dephasing channel and collective-rotation channel, respectively. This method is meaningful since sharing EPR pairs between two participants is an important work in many quantum cryptographic protocols, especially in the protocols over non-ideal channels. By utilizing this method, the QKA protocols, which are based on EPR pairs, can be immune to these kinds of collective noise.     

The general theory of three-party quantum secret sharing protocols over phase-damping channels

The general theory of three-party QSS protocols with the noisy quantum channels is discussed. When the particles are transmitted through the noisy quantum channels, the initial pure three-qubit tripartite entangled states would be changed into mixed states. We analyze the security of QSS protocols with the different kinds of three-qubit tripartite entangled states under phase-damping channels and figure out, for different kinds of initial states, the successful probabilities that Alice’s secret can be recovered by legal agents are different. Comparing with one recent QSS protocol based on GHZ states, our scheme is secure, and has a little smaller key rate than that of the recent protocol.     

Multi-party semi-quantum key distribution-convertible multi-party semi-quantum secret sharing

This paper proposes a multi-party semi-quantum secret sharing (MSQSS) protocol which allows a quantum party (manager) to share a secret among several classical parties (agents) based on GHZ-like states. By utilizing the special properties of GHZ-like states, the proposed scheme can easily detect outside eavesdropping attacks and has the highest qubit efficiency among the existing MSQSS protocols. Then, we illustrate an efficient way to convert the proposed MSQSS protocol into a multi-party semi-quantum key distribution (MSQKD) protocol. The proposed approach is even useful to convert all the existing measure–resend type of semi-quantum secret sharing protocols into semi-quantum key distribution protocols.     

基于单光子的量子双向同步身份认证协议

针对量子身份认证（QIA）存在的高效、双向、同步的需求，提出一种基于单光子的两方量子身份认证协议。首先于协议中采用了一种新型的单光子双向测量基编码方式，其次结合了Kerberos经典密码协议思想提出一种根据量子票据发起建立的认证流程。在此基础上，于认证过程中采用双向同步认证的策略。最后对量子通信和认证中存在的多种攻击方式进行概率计算和安全性分析，并同时试图将协议由两方推及到多方。研究结果与新型编码策略的基于制备-测量的量子身份认证相比，提出了一个完整的、防止用户抵赖的双向同步身份认证协议，并给出了将协议扩展到多方通信的参考原则。从结论上来看，所提方法提高了量子认证理论的高效性，支持了量子通信协议与经典协议的结合和借鉴的新的可能，实现了理论上不可抵赖的双方同步认证流程。     

基于单光子的量子双向同步身份认证协议

针对量子身份认证（QIA）存在的高效、双向、同步的需求,提出一种基于单光子的两方量子身份认证协议。首先于协议中采用了一种新型的单光子双向测量基编码方式,其次结合了Kerberos经典密码协议思想提出一种根据量子票据发起建立的认证流程。在此基础上,于认证过程中采用双向同步认证的策略。最后对量子通信和认证中存在的多种攻击方式进行概率计算和安全性分析,并同时试图将协议由两方推及到多方。研究结果与新型编码策略的基于制备-测量的量子身份认证相比,提出了一个完整的、防止用户抵赖的双向同步身份认证协议,并给出了将协议扩展到多方通信的参考原则。从结论上来看,所提方法提高了量子认证理论的高效性,支持了量子通信协议与经典协议的结合和借鉴的新的可能,实现了理论上不可抵赖的双方同步认证流程。     

基于自对偶量子低密度校验码的量子对话协议

在量子信道中,粒子在传输过程中通常会受到噪声的影响,提出基于自对偶量子低密度校验码的量子对话协议来抵抗噪声攻击,使用B构造法和U构造法相结合的方法来构造自对偶量子低密度奇偶校验矩阵。所提量子对话协议能够抵抗常见的外部攻击,且不存在信息泄露,提高了编码和译码的效率。从纠错的角度研究所提量子对话协议的安全性,安全分析表明,该协议具有足够的安全性,能够有效抵御常见的恶意攻击。