西藏民族大学信息工程学院,陕西 咸阳 712000
基于 GHZ 态粒子与单光子的结合, 提出一种量子安全直接通信协议。该协议中 Alice 先将信息编码, 然后将所有 GHZ 态粒子分为 S1, S2 和 S3 三部分。Alice 先将 S1 发给 Bob 并对信道安全性做检测, 再将 S2 和单光子 SS 混合,经顺序重排和添加诱骗粒子后发给 Bob 并做安全检测, 再将 S3 和 SS混合并重复上述操作, 最后由 Bob 测量并解码。该协议可省去复杂的酉运算, 简化协议实现过程, 并且顺序重排和诱骗粒子的结合确保了协议的安全性。此外, 单光子和 GHZ 态的混合使得在一个量子态上加载了 4 bits 的经典信息, 极大地增加了编码容量, 提高了传输效率。
量子光学 GHZ态 量子安全通信 传输效率 quantum optics GHZ state quantum secure communication transmission efficiency
为了提高量子安全传输效率, 采用n粒子Greenberger-Horne-Zeilinger（GHZ）态的特性, 对其与单光子混合的量子安全直接通信进行了研究, 设计了通信的执行过程, 讨论了通信的传输效率、量子比特利用率和编码容量, 并对其安全性进行了理论分析。结果表明, 该方案可以将信息的编码容量提升至(n+1)bit, 将传输效率提升至200%。该协议能够抵御截获重发和测量重发攻击、特洛伊木马攻击和拒绝服务攻击以及辅助粒子攻击和纠缠攻击。
物理光学 n粒子Greenberger-Horne-Zeilinger态 量子安全通信 编码容量 physical optics n-particle Greenberger-Horne-Zeilinger state quantum secure communication coding capacity
1 电子科技大学光电信息学院, 四川 成都 610054
2 保密通信重点实验室, 四川 成都 610041
近30年来，量子信息科技是令人激动的研究领域之一。其中，量子保密通信技术，已逐渐开始从实验研究迈向工程应用，有望率先实现商用化发展。面向量子保密通信系统的全面普及和推广，基于半导体激光器的增益开关效应和商品电子学芯片，设计和实现了皮秒脉冲激光器模块。其特点包括：工作波长位于光纤量子信道的低损窗口，即1.5 μm波段；输出光频的波动小于20 MHz；光脉冲的时域宽度为10个皮秒量级；输出光脉冲间不具有确定的相位关系。进一步地，结合“弱相干”单光子源在量子保密通信技术中的应用，对上述特点进行检验和讨论。
量子光学 量子保密通信 半导体激光器 脉冲激光器 增益开关
西安邮电学院 应用数理系,陕西 西安 710061
提出一个受控的量子确定性安全通信方案,在通信过程中,纠缠GHZ态用作量子信道,秘密信息的编码和破解是通过受控的量子纠缠交换和局域酉变换实现的。此方案是安全的。关于此方案安全性的证明和两步方案[Phys.Rev.A 68 042317]的安全性是一样的。此方案也可以推广到有多方控制者参与的情形。
受控纠缠交换 量子安全通信 酉变换 controlled quantum entanglement swapping quantum secure communication unitary transformation
