量子密碼是近三十年發(fā)展起來的一種新型密碼技術(shù),它是經(jīng)典密碼與量子力學(xué)相結(jié)合的產(chǎn)物。與傳統(tǒng)基于計(jì)算安全的經(jīng)典密碼體制不同,量子密碼的安全性不依賴于計(jì)算的復(fù)雜度,而是基于量子力學(xué)基本原理。量子力學(xué)基本原理使量子密碼具有經(jīng)典密碼無法比擬的優(yōu)勢——無條件安全性和對(duì)竊聽的可檢測性。自1984年量子密碼誕生至今,已有大量的量子密碼協(xié)議被提出,這些協(xié)議豐富了量子密碼的研究內(nèi)容,也推動(dòng)了量子密碼的發(fā)展。然而現(xiàn)有的大部分量子密碼協(xié)議大多基于糾纏態(tài),而糾纏態(tài)光子的制備和測量相較于單光子來說技術(shù)難度較大、成本較高。在實(shí)際應(yīng)用中,單光子被認(rèn)為是最理想的量子信號(hào)源,雖然單光子和糾纏態(tài)光子一樣會(huì)受到實(shí)際環(huán)境的干擾,但相比于克制環(huán)境對(duì)糾纏量子體系的退相干作用,克制環(huán)境對(duì)單光子的干擾代價(jià)更小,也更容易實(shí)現(xiàn)。而且與基于糾纏的量子密碼協(xié)議相比,基于單光子的協(xié)議在可擴(kuò)展性和可行性方面具有更為突出的優(yōu)勢。因此本文以單光子作為信息載體設(shè)計(jì)量子密碼協(xié)議,主要內(nèi)容涉及量子密碼中的兩個(gè)重要分支——量子秘密共享和量子直接通信,具體研究成果如下:（1）由于現(xiàn)有量子秘密共享協(xié)議只單純地基于高維或二維量子體系,對(duì)于分發(fā)者和參與者分別位于不同... 

【文章來源】：西南大學(xué)重慶市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

BB84協(xié)議基本原理

控制模式用于檢測信道是否存在竊聽，而信息模式則用于加載和信息。若 Alice 選擇控制模式，則 Alice 用 Z 基{0 , 1 }測量粒子 A，并記錄其結(jié)果 MA。同時(shí)將其測量結(jié)果通過經(jīng)典信道告知 Bob。Bob 接收到 Alice 量結(jié)果 MA后，也用 Z 基測量粒子 B，并記錄其測量結(jié)果 MB。如果A M 則表示信道中存在竊聽，Bob 告知 Alice 信道不安全，放棄此次通信。否重新回到步驟(2)開始下一對(duì)糾纏態(tài)粒子的傳輸。若 Alice 選擇信息傳輸模式，則 Alice 根據(jù)要傳輸?shù)男畔⒈忍刂祵?duì)粒子 A 相應(yīng)的酉操作，酉操作0U 0 0 1 1編碼比特 0，酉操作1U 0 0 編碼比特 1。例如，當(dāng) Alice 要傳輸?shù)男畔⒈忍?xn為 0 時(shí)，Alice 對(duì)粒子 行酉操作 U0。反之，若信息比特 xn為 1 時(shí)，Alice 對(duì)粒子 A 執(zhí)行酉操作執(zhí)行完酉操作后，Alice 將粒子 A 發(fā)送回 Bob。Bob 接收到 Alice 發(fā)送回子 A 后，將粒子 A 和粒子 B 進(jìn)行聯(lián)合 Bell 測量。若得到測量結(jié)果為 說明 Alice 發(fā)送的比特值為 0，若得到測量結(jié)果為 ，則說明 Alice 發(fā)比特值為 1。若 Alice 的信息還未傳輸結(jié)束，則重新返回步驟(2)繼續(xù)。

第 3 章 基于 Huffman 樹的量子秘密共享協(xié)議成的集合0 為 的基。接入結(jié)構(gòu)限定了哪些參與者集合可以恢復(fù)原始秘密。因此接入結(jié)構(gòu) 需滿足單調(diào)性才可實(shí)現(xiàn)接入結(jié)構(gòu)上的秘密共享，即參與者子集 A ，子集 B P且A B，則子集B 。3.2.2 軌道角動(dòng)量級(jí)聯(lián)分離網(wǎng)絡(luò)軌道角動(dòng)量級(jí)聯(lián)分離網(wǎng)絡(luò)[97]由多個(gè)軌道角動(dòng)量基本分離單元構(gòu)成，其可分離具有不同軌道角動(dòng)量量子數(shù)（以下簡稱角量子數(shù)）的螺旋光子，因此可實(shí)現(xiàn)不同軌道角動(dòng)量光子的分離。其基本分離單元如圖 3-1 所示，圖 3-1 中各物理器件縮寫分別表示：QWP(四分之一波片)，PBS(偏振分束器)，HWP(半波片)，P1、P2(Dove棱鏡)。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]量子秘密共享協(xié)議的設(shè)計(jì)與信息理論分析[D]. 肖鶴玲.西安電子科技大學(xué) 2013
[2]量子秘密共享及其它多方量子密碼協(xié)議研究[D]. 石潤華.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2011
[3]量子通信理論研究[D]. 鄧富國.清華大學(xué) 2004



本文編號(hào)：3068334