量子qsdc協議是什麼?

時間 2021-06-03 03:03:49

1樓:天涯若比鄰

量子通訊是利用量子力學原理或特性進行資訊傳遞的一種新型通訊方式,合法通訊雙方能在通訊過程中即時地發現竊聽者,實現資訊的高度安全傳輸。經過30多年的發展,量子保密通訊主要有三種模式:(1)量子金鑰分發(QKD);(2)量子秘密共享(QSS);(3)量子安全直接通訊(QSDC)。

量子安全直接通訊是指在量子通道中直接傳輸機密資訊的通訊方式,通訊雙方無需事先生成金鑰,不依賴於加密與解密演算法。

2023年,龍桂魯和劉曉曙提出了基於糾纏對的態編碼兩步方案,這是國際上第乙個QSDC方案[1]。量子安全直接通訊是一種新型的量子通訊模式,不同於只能傳輸隨機金鑰的量子金鑰分發(QKD)和量子秘密共享(QSS),QSDC不但能夠傳送隨機的金鑰,而且能夠在量子通道中直接、安全地傳輸秘密資訊,具有簡捷、方便、實時的特點,與未來全量子網路技術相容。QSDC具有比量子金鑰分發更高的安全性要求,不僅要求能夠發現竊聽,而且要求保證在發現竊聽之前傳輸的資料的安全。

QSDC已經被廣泛應用於構造其他的量子通訊任務,如量子身份認證,量子水印技術,量子對話,量子投注等等。在2023年清華大學組又提出了利用量子密集編碼的兩步量子安全直接通訊方案(Two-Step QSDC)[2]。在2023年又提出了基於單光子的量子一次一密方案,也稱為DL04方案[3]。

2023年提出了高維兩步量子安全直接通訊方案,也叫超密集編碼量子安全直接通訊方案[4]。

[1] Long G L, Liu X S, Phys. Rev. A, 2002, 65(3), 032302.

預印本 2000.12.13 arXiv:quant-ph/0012056.

[2] F.G. Deng et al., Phys Rev A, 2003, 68(4), 042317.

[3] F.G. Deng, and G.L, Phys. Rev. A 69, 052319 (2004).

[4] C Wang, F.G. Deng, et al, Phys. Rev. A 71, 044305 (2005).

這裡以兩步量子安全直接通訊方案(Two-Step QSDC)為例說明QSDC協議是如何在量子通道直接傳輸資訊的。

在兩步方案中,資訊傳送者Alice 製備一組由糾纏光子對組成的量子訊號, 即N 個糾纏光子對, 並

使它們都處於相同的量子態,然後Alice 將這N 個糾纏光子對分成兩個序列,即從每一糾纏光子對中挑出光子A,再將所有挑出來的光子組成乙個光子序列SA,而上述每一糾纏光子對中的另乙個光子就可以組成另乙個光子序列SB。如下圖所示,用實線連線的兩光子表示一糾纏光子對。

Alice首先將SB序列全部傳送給Bob,在進行安全性檢測確認信道安全後,Alice就可以傳資訊了。

我們知道資訊在傳送的時候其實是01序列。在這個方案中有量子力學的四個麼正操作U0、U1、U2、U3,它們分別作用在Alice製備的量子態上時會把那個態分別變成四個其它的態,代表著編碼00、01、10、11。如Alice要傳送資訊「00011011」,則她將麼正操作U0、U1、U2、U3依次作用在SA序列中的量子態上,之後再將SA序列傳送給Bob,Bob聯合兩個序列就能知道Alice所作的麼正操作,也就能知道她想傳的資訊是什麼。

當然最後還要進行第二步安全性檢測。

2樓:玄菟

量子安全直接通訊嘛···清華大學的龍桂魯教授做得很好的··你可以去搜搜他的文章···大意是利用量子技術直接傳送資訊,而非像一般的QKD協議只是傳送金鑰

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