西安邮电大学网络空间安全学院，陕西 西安 710121
由于量子力学独特的性质，量子密钥协商理论上具有无条件安全性。设计了一个以四粒子团簇态为量子信源，通信双方分别进行联合Bell测量，并通过受控非门与Hadamard门进行编码操作，从而共享密钥的量子密钥协商协议。为应对传输过程中的退相干性，还使用了弱测量和量子测量翻转的方法。本文提出的密钥协商协议不仅具有应对各种参与者攻击与外部攻击的能力，还具有更高的通信效率。
量子密码 量子密钥协商 四粒子团簇态 Bell测量 量子比特效率 激光与光电子学进展
2023, 60(21): 2127001
西安邮电大学网络空间安全学院，陕西 西安 710121
为了满足多用户安全通信的需求，利用四粒子cluster态的纠缠特性和测量-重发操作提出一个四方半量子密钥协商协议。该协议能够使一个全量子方和三个半量子方在无可信第三方协助的情况下进行密钥协商，并公平地建立共享密钥。由于该协议的半量子方仅需执行简单量子态制备、测量和反射操作，因此该协议降低了对参与者能力和设备的要求。研究结果表明，该协议在有效地抵御参与者攻击和所有外部攻击的同时具备良好的性能。
量子光学 量子密码 半量子密钥协商 四粒子cluster态 量子比特效率 光学学报
2023, 43(20): 2027001
量子通信中信道噪声将会影响信息传输的可靠性和有效性。设计了2个能够分别抵抗集体退相位噪声和集体旋转噪声的可控量子对话(CQD)协议。分析表明: 该协议不仅可以避免集体噪声的影响, 具有更强的实用性, 还可以避免信息泄露, 且能有效减少控制方的在线时间, 同时能够抵抗外部和内部攻击。
集体噪声 逻辑簇态 量子对话 信息泄露 内部攻击 collective noise logical cluster states quantum dialogue information leakage internal attacks
研究了在振幅阻尼通道中，利用弱测量来保护簇态的纠缠和保真度。通过前置弱测量和后置弱测量反转操作，系统的退相干能够得到有效抑制，保真度明显提高。另外，系统的纠缠和保真度演化与弱测量强度P 的取值有关，在选择适当的P 值时，系统的纠缠和保真度能得到最佳的保护。
量子光学 簇态 弱测量 纠缠 保真度 激光与光电子学进展
2016, 53(3): 032701
利用非最大六粒子纠缠簇态作为量子信道,实现推广的任意二粒子量子态的信息分离方案。 结果表明分离者可以让接收方中的任意一方在另一方的帮助下通过适当的幺正操作得到任意未知二粒子量子态。 该方案中需要推广的Bell基测量 (GBM) 和单粒子测量(SM), 并通过引入辅助粒子寻找合适纠缠匹配的 方法实现概率量子信息分离。计算了量子信息分离 (QIS) 方案的成功概率和经典信息损耗,若量子信道 为最大纠缠信道,方案成功的概率为1,同时将消耗14 bit的经典信息。
量子光学 量子信息分离 多粒子簇态 贝尔测量 经典信息损耗 quantum optics quantum-information splitting multipartite cluster states Bell measurement classical communication cost
1 南昌工程学院 理学系,江西 南昌 330099
2 中国科学技术大学 近代物理系,安徽 合肥 230026
我们对已存在的在离子阱体系中产生簇态的方案进行修改。本文中提出的方案是基于Bell态和控制相位门(cz门)的实现。通过Bell态和控制相位门,我们就可以产生4比特(qubit)以及6比特的簇态。
离子阱 簇态 控制相位门 ion-trap cluster states controlled phase gates
安徽大学物理与材料科学学院，安徽 合肥 230039
提出一个非常简单的实验可行的方案。这个方案的原子－腔场系统由两个三能级原子和一个非共振腔组成，在原子与腔场相互作用的过程中，同时注入经典场，由这个系统组成的方案可以很容易实现N比特原子簇态。在原子与腔场的作用过程中，因为腔场一直处于激发态，所以不需要在原子和腔场之间传送量子信息。这个方案有两大优点：一、不需要任何测量就能实现；二、对于原子与非共振腔场相互作用同时加经典场这个系统，他们的相互作用时间不会随着原子的数目增加而改变。这个方案在当前技术下很有可能被实现。
量子信息 簇态 比特 非共振腔 经典场 quantum information cluster states N-qubit nonresonant cavity classical field
