本文關(guān)鍵詞：可靠的三方量子網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議設(shè)計與分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《南昌大學(xué)》 2014年

可靠的三方量子網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議設(shè)計與分析

程虎來  

【摘要】：隨著多媒體業(yè)務(wù)的迅速發(fā)展，許多通信業(yè)務(wù)都要求網(wǎng)絡(luò)具有可靠的、安全的、高效的多播通信能力。然而，經(jīng)典的多播通信網(wǎng)絡(luò)利用多播幀在不可靠的物理鏈路上實現(xiàn)可靠通信，具有效率低、安全性不高等特點，難以實現(xiàn)多方之間的同步通信。將經(jīng)典通信與量子通信相結(jié)合構(gòu)造量子通信網(wǎng)絡(luò)以提高網(wǎng)絡(luò)的性能，這是量子通信網(wǎng)絡(luò)實用化的必然趨勢。在深入分析現(xiàn)有的經(jīng)典多播網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議及量子網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議的基礎(chǔ)上，本文利用量子力學(xué)中糾纏態(tài)的非定域關(guān)聯(lián)性，借助量子隱形傳態(tài)、量子態(tài)遠程制備和量子信息傳輸?shù)乃矔r性等基本原理和特性，致力于設(shè)計安全、高效和可靠的三方量子網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議。取得的主要研究結(jié)果如下： 提出一種三方量子確認(rèn)幀傳送和檢測方法。接收方Bob和Charlie僅需對自己的粒子執(zhí)行Bell基測量和X基測量就能分別返回量子確認(rèn)幀和量子否認(rèn)幀給發(fā)送方Alice。在允許破壞量子態(tài)的情況下，選取恰當(dāng)?shù)南禂?shù)，Alice能同時收到和準(zhǔn)確地區(qū)分Bob和Charlie返回的量子確認(rèn)幀或量子否認(rèn)幀。三方量子確認(rèn)幀傳送和檢測方法能實現(xiàn)三方之間的同步通信并縮短通信者之間總的傳播時延及對確認(rèn)幀的處理時延。 設(shè)計一個三方量子隱形傳態(tài)方案及兩個三方量子態(tài)遠程制備方案,兩個接收方能同時收到發(fā)送方發(fā)送的量子態(tài)。量子隱形傳態(tài)方案允許發(fā)送方Alice將量子態(tài)0,1同時發(fā)送給接收方Bob和Charlie。兩個三方量子態(tài)遠程制備方案分別為單粒子量子態(tài)三方遠程制備方案和兩粒子糾纏態(tài)三方遠程制備方案，需制備的量子態(tài)分別為01和0011，僅需消耗三個經(jīng)典比特，有效地減少經(jīng)典通信開銷，并能抵抗截獲重發(fā)和糾纏測量攻擊。 設(shè)計兩類可靠的三方量子網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議，分別為基于GHZ態(tài)的可靠的三方量子網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議和基于量子隱形傳態(tài)或量子態(tài)遠程制備的三方量子網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議。利用三方量子確認(rèn)幀的傳送和檢測方法，，通過量子糾纏信道返回量子確認(rèn)幀和量子否認(rèn)幀；量子幀的發(fā)送及量子確認(rèn)幀和量子否認(rèn)幀的返回都是瞬時完成的，縮短傳輸時間，提高通信效率。在基于量子隱形傳態(tài)或量子態(tài)遠程制備的可靠的三方量子網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議中，傳送的是比經(jīng)典數(shù)據(jù)幀編碼更多信息的量子幀，并引入量子幀的透明傳輸機制，提高傳送過程中信息量和傳輸信息的安全性，且整個過程中僅用經(jīng)典信道傳送量子測量結(jié)果，降低經(jīng)典信道的負擔(dān)；通過三方量子隱形傳態(tài)或三方量子態(tài)遠程制備方案傳輸量子幀，兩個接收者能同時收到發(fā)送方發(fā)送的量子幀。研究表明兩類三方量子網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議能實現(xiàn)安全的、可靠的通信，有效提高三方之間鏈路的最大吞吐量和信道利用率，改善網(wǎng)絡(luò)的性能。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：南昌大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TN915.04
【目錄】：

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【參考文獻】

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相關(guān)機構(gòu)

>國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)

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