在去相环境中原子态的确定性隐形传态

为了减小噪声环境对量子隐形传态的影响,针对去相环境噪声,提出了一种基于免退纠缠态和量子错误避免代码技术的量子隐形传态抗噪方案。在该方案中,将免退纠缠态的四量子比特作为量子纠缠信道,被传输的量子信息编码到两个量子比特。结果表明,整个隐形传输过程不会受到去相环境噪声的影响,并且具有100%成功几率。该研究对量子通讯的发展是有帮助的。     

在抗退相干子空间中原子态的隐形传态

为了克服环境对量子隐形传态的影响,提出了1种基于抗退相干子空间的量子隐形传态机制。在这个机制中,利用6bit原子纠缠态作为量子传态的纠缠信道,这样的纠缠态能抵抗环境噪声引起的退纠缠,被传输的1个逻辑比特量子信息编码为抗环境噪声的3bit原子态,分析了这种量子隐形传态机制的特点和实验上实现的可能性。结果表明,量子隐形传态在整个量子传输过程不受环境诱导的振幅衰减噪声和相位衰减噪声的影响,该机制的成功几率为44%。     

基于隐形传态的量子稳定子码容错编码门构造方法研究

量子容错编码门可有效减少量子态与环境噪声的耦合作用,是量子计算和量子通信的研究热点之一。文章基于隐形传态提出一种稳定子码的量子容错编码门的构造方法。量子隐形传态构造法是通过对隐形传递得到的编码态执行假想的编码门,然后将该假想门往前移,使得编码门构造的困难减小到仅容错制备一个特殊辅助态即可。以编码Hadamard门,编码相位门为例详述了该方法的实现过程,并通过数值分析验证了隐形传态构造法的正确性。最后,计算各编码门的构造开销,并与文献[16]中的编码门构造方法相比较,结果表明隐形传态法下,编码 门的物理量子门减少了60*n个,辅助块 和 各减少了5个;编码 门的物理量子门减少了16*n个,辅助块 减少了1个, 减少了2个。     

针对经典消息的高效量子签名协议

基于量子一次一密和量子密钥分配,提出了一种针对经典消息的高效量子签名协议。该协议利用Hash函数对经典消息取摘要,将任意位的经典消息编码为确定位数的量子信息,在对位数较多的经典信息签名时,大大减少了密钥长度和所需传输的量子位。协议不需要使用纠缠态,只需要进行von Neumann测量。与现有的几种量子签名协议相比,协议效率显著提高。     

基于GHZ态的三个量子位秘密共享方案

提出了利用五个粒子纠缠GHZ态作为量子信道来完成三个粒子纠缠态的隐形传态,从而实现三个量子位的秘密共享方案,并对方案进行安全性分析。该方案充分利用GHZ态五个粒子间的相关性,通过一次Bell基测量和三次单粒子测量,并通过相应的幺正变换即可实现Alice和Charlie之间三个量子位的秘密共享。与相关文献相比,在没有增加粒子数的前提下,提高了量子位的传输,为量子密钥共享传递更多量子位提供了理论基础。     

两模连续变量的量子隐形传态

利用两个双模压缩真空态作为量子通道,实现了两模连续变量的量子隐形传态。计算了两模压缩真空态隐形传态的平均保真度和概率密度函数.结果表明：增大传输态的压缩参量将导致保真度的损失;测量结果的概率密度函数是两个二元正态概率密度函数的乘积,当平均保真度增加时,获得大的测量值的概率也随着增加。     

利用Bell态实现量子隐形传态

量子隐形传态不仅在物理学领域对人们认识与揭示自然界的神秘规律具有重要意义，而且可以用量子态作为信息载体，通过量子态的传送完成大容量信息的传输，实现原则上不可破译的量子保密通信。文章从信息论的角度描述了量子比特、量子纠缠态，如何利用量子线路实现Bell态，提出了一种利用Bell态实现隐形传态的简单结构的量子线路，证明该量子线路是可行的，为进一步研究量子密码通信奠定了基础。     

量子移动互联通信传输及路由协议研究

构建了量子无线通信网络模型,通过中继点两端量子信道的建立获得源端所发出的信息,实现多级量子无线网络信息的传输;基于经典认证,采用量子隐形传态和纠缠交换技术传输携带信息的量子态,实现了无线通信网络的身份认证;结合Grover量子搜索算法,在限定跳数内搜索路由度量最大的路径作为目标解径,避免了量子信道因纠缠量子对的消耗而断开,保证了成功率,降低了量子通信网络的计算量,使路由搜索快速收敛.     

一个改进的量子隐形传态回路

量子隐形传态是一种典型的量子通信方式,它用经典辅助的方法来传送量子态,并引入了量子纠缠的特性.实现隐形传态的量子回路形式有很多,为了更有效地传递量子态,本文在Brassard回路的基础上提出一个改进的量子回路,它具有更简洁的结构,并能实现量子隐形传态.     

基于团簇态的跨中心量子网络身份认证方案

利用连续两次量子隐形传态技术,提出了基于四粒子团簇态的跨中心量子网络身份认证方案,实现了分布式量子通信网络中对客户的身份认证。在该方案中,认证系统包括主服务器和客户端服务器,主服务器和客户端服务器之间通过共享四粒子团簇态为量子信道进行通信,客户所有的操作都在客户端服务器上进行,不直接与主服务器进行通信。身份认证全部由服务器根据量子力学原理进行,保证了认证方案的安全性。最后,对该方案进行了安全性分析。     

用W态作量子信道实现纠缠态的隐形传送

我们提出了用W态作为量子信道实现纠缠态的隐形传态的方案，并证明了成功实现传态的概率是4／9。在隐形传态的过程中，操作的秩序并不影响成功实现量子隐形传态的概率。     

优化连续变量量子隐形传态的保真度

利用双模压缩真空态作为纠缠通道传送相干态的保真度已有结论，研究了明亮双模压缩态作为纠缠通道时连续变量的量子隐形传态，适当选取有关参数，可较大地提高量子隐形传态的保真度，并在特殊情况下实现相干态的保真度为1的不失真量子隐形传态。     

量子通信与量子计算

量子信息学是物理学目前研究的热门领域，它主要包括量子通信和量子计算，文章简要介绍了量子通信和量子计算的理论框架，包括量子纠缠、量子不可克隆定理、量子密钥分配、量子隐形传态、量子并行计算、Shor以及Grover的量子算法，并介绍该领域的研究进展。     

纠缠交换的量子回路实现

自从量子纠缠态及隐性传态理论提出以来,量子纠缠技术和隐性传态技术得到了迅速发展.量子隐性传态在技术上保证了量子通信的绝对安全,量子隐性传态是基于量子纠缠交换提出的.文章阐述了量子隐形传态及量子纠缠交换的基本理论,给出了一种基于Bell态实现量子纠缠交换的量子回路,该回路结构简单,易于实现.     

基于隐形传态的跨中心量子身份认证方案

基于量子光学中的隐形传态原理和量子纠缠交换技术,提出一个网络中跨中心的量子身份认证方案。在分布式网络系统中,通过客户端和服务端之间,以及服务端相互之间的量子信道共享EPR纠缠对进行信息传输,同时在经典信道上也进行必须的交互协商,实现了无条件安全的量子身份认证。其无条件安全性得到了量子力学原理的保证,与EPR密钥分发协议的安全性相同。与已有的量子身份认证方案相比,该方案克服了点对点的量子身份认证方案的缺点,具有可跨中心认证的优点,扩大了认证的范围,具有更好的灵活性和实用性。     

基于正则图上量子游走的仲裁量子签名方案

量子游走已经被提出可以用于瞬时地传输量子比特或多维量子态。根据量子游走的隐形传输模型,该文提出一种无需提前准备纠缠源的基于正则图上量子游走的仲裁量子签名算法。在初始化阶段,密钥是由量子密钥分发系统制备;在签名阶段,基于正则图上的量子游走隐形传输模型被用于转移信息副本密文从发送者到接收者。具体地,发送者编码要签名信息的密文在硬币态上,通过两步正则图上的量子游走,可以自动地产生用于量子隐形传输必须的纠缠态。发送者和接收者对制备的纠缠态的测量为签名生成和签名验证的凭据。在验证阶段,在仲裁的辅助下,验证者依照发送者的经典结果核实签名的有效性。此外,随机数和认证的公共板被引进阻止接收方在接收真正信息序列之前的存在性伪造攻击和否认攻击。安全性分析表明设计的算法满足签名者和接收者的不可抵赖以及任何人的不可伪造。讨论表明方案不能抗击发送者的抵赖攻击,相应的建议被给出。由于实验上已经证明量子游走可以在多个不同的物理系统上实现,因此该签名方案未来是可实现的。     

基于量子纠错码的小型量子网络路由通信协议

在小型量子网络中采用量子隐形传态通信从物理机制上保证通信信息的绝对安全,但是由于量子信道存在噪声,干扰信息的正确性从而产生误码。为保证通信信息的可靠性,本文提出基于量子纠错码的小型量子网络路由通信协议。根据小型量子网络的路由特点构建路由表;依据路由表实现源量子节点到一跳、两跳目的量子节点的量子隐形传态;利用量子纠错码纠正因噪声产生的误码信息;对该协议的安全性进行理论证明。     

光纤信道中量子信令的传输损伤及修复策略

通过计算错误量子态与总量子态的比值,引入误态率的概念,分析产生误态的原因,建立量子信令传输损伤模型。通过采用量子中继和全光纤偏振控制器,提出一种量子态均衡策略。分析该策略对损伤模型的影响,对量子态在光纤传输过程中的损耗和色散进行补偿。仿真结果表明,本策略可以降低误态率,增加量子信令传输误态率低于3%阈值时的有效传输距离。     

无线网络中基于量子隐形传态的鲁棒安全通信协议

该文在深入研究无线网络802.11i鲁棒安全通信的基础上,提出基于量子隐形传态的无线网络鲁棒安全通信协议,利用量子纠缠对的非定域关联性保证数据链路层的安全。首先,对量子隐形传态理论进行描述,并着重分析临时密钥完整性协议和计数器模式及密码块链消息认证协议的成对密钥、组密钥的层次结构;其次,给出了嵌入量子隐形传态的成对密钥、组密钥的层次结构方案;最后,在理论上给出安全证明。该协议不需要变动用户、接入点、认证服务器等基础网络设备,只需增加产生和处理纠缠对的设备,即可进行量子化的密钥认证工作,网络整体框架变动较小。     

正则变量的量子隐形传态

利用位置和动量、相位和粒子数这两对正则共轭可观察量,研究了两种不同类型的量子隐形传态方案,把连续变量和分离变量的量子隐形传态统一到正则量子隐形传态的框架中.正则共轭可观察量在量子隐形传态中扮演了三重角色:首先,两个对易的正则可观察量,如相位差和粒子数和的共同本征态提供了一个两系统间的量子通道;其次,对另外两系统的一对正则可观察量进行了Bell基测量;最后,由单个系统的正则共轭观察量构成了两个局域的么正变换以恢复这个未知的量子态.