[發(fā)明專利]基于一個(gè)共享輔助邏輯Bell態(tài)的抗集體退相位噪聲魯棒量子對(duì)話方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410355955.9
• 申請(qǐng)日: 2014-07-22
• 公開（公告）號(hào): CN104104498B
• 公開（公告）日: 2017-05-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 葉天語
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江工商大學(xué)
• 主分類號(hào): H04L9/00
• 分類號(hào): H04L9/00;H04L29/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及量子安全通信領(lǐng)域。本發(fā)明設(shè)計(jì)一種基于一個(gè)共享輔助邏輯Bell態(tài)的抗集體退相位噪聲魯棒量子對(duì)話方法，同時(shí)解決量子對(duì)話的抗信息泄露和抗噪聲干擾問題。

背景技術(shù)

眾所周知，量子安全直接通信(Quantum Secure Direct Communication，QSDC)[1-6]能夠利用量子信號(hào)從一個(gè)發(fā)送者向一個(gè)接收者直接傳送秘密信息。最近，特殊的注意力已經(jīng)被集中在一種新穎的被稱之為量子對(duì)話(Quantum Dialogue，QD)的QSDC。QD在2004年首次被Zhang等[7-8]和Nguyen[9]提出。不同于單向QSDC，在QD中，通信者同時(shí)扮演了發(fā)送者和接收者的角色。不容置疑的是，與單向QSDC相比，QD更接近于實(shí)際生活。直到現(xiàn)在，許多QD方法[7-19]已經(jīng)被提出以至于QD發(fā)展迅速。

對(duì)于量子保密通信，通信安全性和實(shí)用性是它的兩個(gè)主要焦點(diǎn)。QD也不例外。在QD的通信安全性上，Gao等[20-21]在2008年發(fā)現(xiàn)QD總是存在信息泄露問題。事實(shí)上，QD中信息泄露問題的產(chǎn)生可被歸因于Tan和Cai[22]在2008年發(fā)現(xiàn)的經(jīng)典相關(guān)現(xiàn)象。自從那時(shí)起，特殊的注意力已經(jīng)被集中在解決QD的信息泄露問題。這樣，幾種方法已經(jīng)被提出用于克服它，如Bell態(tài)的相關(guān)提取性[23]、兩個(gè)Bell態(tài)之間糾纏交換后的測(cè)量相關(guān)性[24]、直接傳送輔助量子態(tài)[25-28]和量子加密共享[29]。在QD的實(shí)用性上，噪聲的影響應(yīng)當(dāng)被考慮，因?yàn)楣饫w雙折射的波動(dòng)導(dǎo)致光子不可避免地被干擾。通常，信道噪聲被視為集體噪聲。其原因在于：光子在一個(gè)比噪聲變化還快的時(shí)間窗里傳輸，將受同樣的噪聲影響。[30-31]因?yàn)闊o消相干(Decoherence-Free，DF)態(tài)[30-40]幾乎不受集體噪聲影響，它們?cè)趯?duì)抗集體噪聲上備受稱譽(yù)。特別是，DF態(tài)也已經(jīng)被引入到QD以使QD能夠在集體噪聲信道上工作。例如，在2013年，Yang和Hwang[39]利用兩個(gè)兩量子比特DF態(tài)的乘積態(tài)來構(gòu)建兩個(gè)抗集體噪聲的無信息泄露QD方法。在2014年，Ye[40]利用兩量子比特DF態(tài)提出兩個(gè)抗集體噪聲的無信息泄露QD方法。

本發(fā)明利用邏輯Bell態(tài)(即四量子比特DF態(tài))提出一種抵抗集體退相位噪聲的魯棒QD方法。信息泄露問題通過從一個(gè)通信方向另一個(gè)通信方直接兩步傳送輔助邏輯Bell態(tài)來克服。Bell態(tài)測(cè)量而非四量子比特聯(lián)合測(cè)量被用于解碼。抵抗竊聽者主動(dòng)攻擊(如截獲-重發(fā)攻擊、測(cè)量-重發(fā)攻擊、糾纏-測(cè)量攻擊和木馬攻擊)的有效性能夠得到保證。

參考文獻(xiàn)

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