本文選題：量子安全直接通信　切入點：單光子　出處：《西北大學》2017年碩士論文

【摘要】：隨著信息技術的不斷發(fā)展,人們對信息安全的要求愈來愈高。量子通信具有無條件安全傳輸特點,使得該技術受到了廣泛關注。作為量子通信的其中一個方向,量子安全直接通信現(xiàn)在吸引了一些領域的學者不斷開展深入探索。本文所做的工作主要如下:1.介紹了量子力學的基礎知識及量子通信的常用技術,分析了經典的Ping-Pong協(xié)議和Two-Step量子安全直接通信協(xié)議。2.提出了基于霍夫曼壓縮編碼的受控QSDC協(xié)議,利用霍夫曼壓縮編碼對原始機密字符串進行壓縮,提高通信傳輸效率;控制方通過發(fā)送序列產生器的初始態(tài),通信雙方就能獲得相同的偽隨機序列;對奇偶信息進行不同編碼,提高量子態(tài)編碼容量。并從量子信息論角度分析了協(xié)議的安全性和傳輸效率。3.提出了基于Bell態(tài)粒子和單光子混合的QSDC協(xié)議,利用兩次竊聽檢測和順序重排保證了通信信道和編碼序列的安全。協(xié)議中避免了復雜的U操作和糾纏交換,簡化了通信過程;另外3bit經典信息加載在一個量子態(tài)上的編碼規(guī)則大大提高了編碼容量,從而使信息傳輸效率得到了提高。與多個經典協(xié)議對比,該協(xié)議具有一定的優(yōu)越性。
[Abstract]:With the development of information technology, people are demanding more and more information security.Because quantum communication has the characteristics of unconditional secure transmission, this technology has been paid more and more attention.As one of the directions of quantum communication, quantum secure direct communication has attracted more and more researchers in some fields.The work done in this paper is as follows: 1.The basic knowledge of quantum mechanics and the common techniques of quantum communication are introduced. The classical Ping-Pong protocol and Two-Step quantum secure direct communication protocol .2. are analyzed.A controlled QSDC protocol based on Huffman compression coding is proposed. The original secret string is compressed by Huffman compression coding to improve the communication transmission efficiency.The two sides can obtain the same pseudorandom sequence and encode the odd and even information differently to improve the coding capacity of quantum state.The security and transmission efficiency of the protocol are analyzed from the perspective of quantum information theory.A QSDC protocol based on the mixing of Bell state particles and single photon is proposed. The security of communication channel and coding sequence is ensured by using two eavesdropping detection and sequence rearrangement.The protocol avoids the complex U operation and entanglement swapping, and simplifies the communication process. In addition, the coding rules of the classical 3bit information loaded on a quantum state greatly improve the coding capacity and the efficiency of information transmission.Compared with many classical protocols, this protocol has some advantages.
【學位授予單位】：西北大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TN918;O413

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本文編號：1683779