由于量子通信協(xié)議理論上可以發(fā)現(xiàn)任何竊聽者的攻擊行為,因此其天然具有抗量子計(jì)算機(jī)攻擊的能力。高斯相干態(tài)光場相較于糾纏態(tài)光場更容易制備和實(shí)現(xiàn),利用其實(shí)現(xiàn)量子通信網(wǎng)絡(luò)更具經(jīng)濟(jì)價(jià)值和實(shí)用價(jià)值。該文提出一種利用連續(xù)變量(CV)相干態(tài)光場就可以實(shí)現(xiàn)的測量設(shè)備無關(guān)(MDI)Cluster態(tài)量子通信網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。在此網(wǎng)絡(luò)上可以方便地執(zhí)行量子秘密共享(QSS)協(xié)議和量子會(huì)議(QC)協(xié)議。該文提出了線型Cluster態(tài)實(shí)現(xiàn)任意部分用戶間QSS協(xié)議、星型Cluster態(tài)四用戶QSS協(xié)議和QC協(xié)議,并利用糾纏模型分析了選用對(duì)稱和非對(duì)稱網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)時(shí),每種協(xié)議密鑰率和傳輸距離之間的變化關(guān)系。結(jié)論為在量子網(wǎng)絡(luò)中利用相干態(tài)實(shí)現(xiàn)QSS和QC協(xié)議提供了理論依據(jù)。

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【部分圖文】：

圖1測量設(shè)備無關(guān)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

多組份Cluster態(tài)相比于GHZ態(tài)的優(yōu)勢之一就是其圖態(tài)的組成形式多種多樣。正是擁有這樣靈活多變的組成形式，使得其可以更靈活的在任意數(shù)量用戶之間開展測量設(shè)備無關(guān)QSS協(xié)議。構(gòu)造不同種類的Cluster態(tài)可以實(shí)現(xiàn)不同需求的任意數(shù)量用戶之間的QSS協(xié)議。由于3組份GHZ態(tài)和Clust....

圖24用戶相干態(tài)測量設(shè)備無關(guān)量子通信網(wǎng)絡(luò)

如果Alice,Bob和Charlie之間想實(shí)現(xiàn)QSS協(xié)議。首先Alice,Bob,Charlie和David分別制備輸入相干態(tài)光場?ai,i∈{1,2,3,4}，并將此光場發(fā)送給不可信中繼。在得到不可信中繼的測量結(jié)果γ后，Alice將其所擁有的信息變換為,Bob,Charli....

圖3Eve的輸出模式和攻擊方案

不可信中繼和4個(gè)鏈路中假設(shè)存在竊聽者Eve，他將采用相干攻擊竊聽策略對(duì)線路中所有的信息進(jìn)行竊取。Eve截獲用戶發(fā)送所有4種模式，并將其與輔助真空模式相互耦合。Eve的輸出模式一部分被發(fā)送到不可信中繼繼續(xù)執(zhí)行協(xié)議(如圖3(a)所示)，剩余的模式存儲(chǔ)在量子存儲(chǔ)器中。量子存儲(chǔ)器中的各個(gè)....

圖44用戶參與QSS協(xié)議安全密鑰率和傳輸距離的關(guān)系

對(duì)于4用戶參與的QSS協(xié)議，如果Eve對(duì)Bob,Charlie和David采用同等強(qiáng)度的攻擊。為了計(jì)算Eve選用不同量子態(tài)攻擊時(shí)不同的效果，本文選取3個(gè)狀態(tài)分析(如圖4所示)：狀態(tài)1(圖4中紅色g1=g4=g6=-0.65g2=g3=g5=0線)，,；狀態(tài)2(圖4中藍(lán)色....

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