为提高昌燕等提出的量子安全直接通信的通信效率和安全性,设计了基于d维Bell纠缠态的量子安全直接通信方案。 通信前发送方(Alice)对d维Bell态粒子进行幺正变换来编码秘密信息,将变换后的d维Bell态粒子二序列发送给接收方(Bob),利用通信双方各自的POVM测量结果和 Bell态粒子的纠缠特性,结合部分经典信息实现秘密消息的传输。采用熵理论、概率论分析协议的安全性,结果表明提出方案是安全的,且比昌燕等提出方案的传输效率高, 窃听探测率也提高了11%。

基于量子信道加密原理,结合Ping-Pong协议控制模式和信息模式的概念,提出了一个 量子安全直接通信协议。 在此协议中,发送者和接收者用n对Bell态作为量子信道,发送者用controlled-Not操作将单粒子纠缠入量子信道,接收者用controlled-Not操作将单粒子与量子信道解纠缠。通信双方依次执行控制模式和信息模式,控制模式 检测窃听,信息模式发送秘密信息。控制模式和信息模式均不会对已建立的量子信道造成破坏,因此建立量子 信道的过程仅需执行一次,此后通信双方可以反复进行控制模式和信息模式,从而不断进行窃听检测和秘密信息传输。

对孙莹等提出的利用GreenbergerHorneZeilinger态实现的可控量子秘密共享协议AliceBob信道和AliceCharlie信道窃听检测的虚警概率进行分析, 指出该协议窃听检测虚警概率不为0的原因在于窃听检测测量基选择的随机性.然后, 提出一种改进的利用GreenbergerHorneZeilinger态实现的可控量子秘密共享协议, 以确定性的方式选择窃听检测的测量基.理论分析表明, 改进的利用GreenbergerHorneZeilinger态实现的可控量子秘密共享协议不仅能够以原协议2倍的概率发现任何一个内部不可信方, 从而具有更高的安全性, 而且窃听检测虚警概率达到0.

针对阈值判决法误报率高、难以有效区分窃听入侵与其他人为扰动的缺点，分析了用小波包能量分析方法提取的不同扰动条件下干涉信号的特征向量，在此基础上提出了一种可行的窃听入侵检测方法。该判决方法可以有效地对光缆线路上发生的窃听入侵和其他人为扰动进行检测和区分。