本文關(guān)鍵詞：量子密鑰分配和盲量子計(jì)算研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：量子密碼學(xué)是以量子的物理特性為基礎(chǔ)來完成密碼學(xué)任務(wù)的新學(xué)科。量子密碼的安全性以量子力學(xué)為基礎(chǔ)并在理論上被證明為無條件安全。量子密鑰分配(Quantum Key Distribution,QKD)是量子密碼學(xué)的一個(gè)主要研究方向,是一種將量子力學(xué)與信息理論結(jié)合的密鑰生成方式。研究量子密鑰分配及其安全特性,對(duì)于通信安全具有重要的指導(dǎo)意義。量子計(jì)算是一種新的計(jì)算模式,它以量子力學(xué)理論為研究基礎(chǔ),對(duì)于量子密碼、量子安全通信及量子計(jì)算機(jī)的物理實(shí)現(xiàn)均具有十分重要的影響。盲量子計(jì)算(Blind Quantum Computation,BQC)作為量子計(jì)算的一個(gè)研究方向,量子服務(wù)器為經(jīng)典用戶提供量子計(jì)算的同時(shí)也保證用戶信息的安全,有效地結(jié)合了量子計(jì)算和量子密碼學(xué)理論,其重要性更是不容忽視。本文首先對(duì)量子密碼和量子計(jì)算的理論知識(shí)進(jìn)行探究,之后以信息安全為出發(fā)點(diǎn),分別研究量子密鑰分配協(xié)議和盲量子計(jì)算協(xié)議。主要工作如下:(1)在總結(jié)經(jīng)典量子密鑰分配協(xié)議的基礎(chǔ)上,分析并設(shè)計(jì)BB84協(xié)議的仿真過程,之后在經(jīng)典計(jì)算機(jī)上完成仿真。(2)設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)一種基于量子糾纏態(tài)的量子密鑰分配仿真模型,該模型可用于仿真理想環(huán)境、竊聽環(huán)境和噪聲環(huán)境下的量子密鑰分配過程,仿真結(jié)果在一定程度上可驗(yàn)證量子密鑰分配協(xié)議的無條件安全。(3)提出一種以糾纏交換為基礎(chǔ)的雙服務(wù)器盲量子計(jì)算協(xié)議,該協(xié)議將已有的基于糾纏交換的三服務(wù)器協(xié)議和單服務(wù)器協(xié)議結(jié)合,在一定程度上能減輕單服務(wù)器協(xié)議中服務(wù)器的負(fù)荷并降低三服務(wù)器協(xié)議的復(fù)雜性。(4)考慮到實(shí)際網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的變化特性決定了量子服務(wù)器的服務(wù)狀態(tài)的不穩(wěn)定性。進(jìn)一步提出一種網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的多服務(wù)器盲量子計(jì)算協(xié)議,該協(xié)議可以為經(jīng)典客戶端提供可靠的和高效的量子計(jì)算服務(wù)。
【關(guān)鍵詞】：量子密碼 量子糾纏 量子密鑰分配 盲量子計(jì)算
【學(xué)位授予單位】：湘潭大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN918.4;O413
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 緒論8-12
• 1.1 研究背景及意義8-9
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-10
• 1.2.1 量子密鑰分配9-10
• 1.2.2 盲量子計(jì)算10
• 1.3 本文主要內(nèi)容及結(jié)構(gòu)安排10-12
• 第2章 量子密碼和量子計(jì)算基礎(chǔ)12-28
• 2.1 量子態(tài)及其性質(zhì)12
• 2.2 量子測(cè)量12-14
• 2.2.1 一般測(cè)量13
• 2.2.2 投影測(cè)量13-14
• 2.2.3 正定測(cè)量14
• 2.3 量子比特14-16
• 2.3.1 量子比特基本概念15
• 2.3.2 多量子比特系統(tǒng)15-16
• 2.3.3 純態(tài)和混合態(tài)16
• 2.4 量子糾纏16-20
• 2.4.1 糾纏態(tài)16-18
• 2.4.2 Bell不等式18-19
• 2.4.3 糾纏交換19-20
• 2.5 量子信息20-21
• 2.5.1 不確定原理20
• 2.5.2 不可克隆原理20-21
• 2.6 量子計(jì)算21-28
• 2.6.1 基于量子線路的量子計(jì)算21-24
• 2.6.2 量子隱形傳態(tài)24-25
• 2.6.3 基于測(cè)量模式的量子計(jì)算25-26
• 2.6.4 測(cè)量模型26-28
• 第3章 量子密鑰分配研究28-46
• 3.1 量子密鑰分配28
• 3.2 量子密鑰分配協(xié)議28-33
• 3.2.1 BB84協(xié)議29-30
• 3.2.2 B92協(xié)議30-31
• 3.2.3 E91協(xié)議31-33
• 3.3 BB84協(xié)議仿真33-37
• 3.3.1 仿真設(shè)計(jì)33-35
• 3.3.2 仿真實(shí)現(xiàn)35-37
• 3.4 基于糾纏態(tài)的量子密鑰分配協(xié)議仿真37-46
• 3.4.1 概率模型分析37-40
• 3.4.2 仿真結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)40-41
• 3.4.3 仿真實(shí)現(xiàn)41-44
• 3.4.4 仿真結(jié)果分析44-46
• 第4章 盲量子計(jì)算協(xié)議研究46-58
• 4.1 基于線路模式的盲量子計(jì)算協(xié)議46
• 4.2 基于測(cè)量模式的盲量子計(jì)算協(xié)議46-50
• 4.2.1 Br ickwork態(tài)47-49
• 4.2.2 通用盲量子計(jì)算協(xié)議分析49-50
• 4.3 BF K系列BQC協(xié)議50-51
• 4.3.1 單服務(wù)器BQC協(xié)議50-51
• 4.3.2 改進(jìn)的雙服務(wù)器BQC協(xié)議51
• 4.4 基于糾纏交換的BQC協(xié)議51-55
• 4.4.1 基于ES三服務(wù)器BQC協(xié)議52-53
• 4.4.2 基于ES單服務(wù)器BQC協(xié)議53-54
• 4.4.3 基于ES雙服務(wù)器BQC協(xié)議54-55
• 4.5 網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的多服務(wù)BQC協(xié)議研究55-58
• 第5章 總結(jié)和展望58-60
• 參考文獻(xiàn)60-63
• 致謝63-64
• 附錄A 攻讀碩士學(xué)位期間的科研成果64

  本文關(guān)鍵詞：量子密鑰分配和盲量子計(jì)算研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號(hào)：451478