基于纠缠交换的量子安全通信协议

基于纠缠交换和Einstein-Podolsky-Rosen纠缠对,提出一种量子安全直接通信协议和一种多方量子秘密共享协议。量子安全直接通信协议利用光子分组传输方法,与现有协议不同的是通信方可以直接将秘密消息编码为四个Bell态之一,从而不需要在保证量子信道的安全之后再对秘密消息编码。在多方量子秘密共享协议中,通信方以一定的概率选择检测模式和编码模式。协议的实现只需要Einstein-Podolsky-Rosen对而不需要制备多粒子纠缠态。与已有的协议相比较,该协议不需要局域幺正操作,协议的效率得到了显著提高。两个协议的安全性均等同于BBM92协议的安全性。     

基于三粒子纠缠态的量子安全直接通信协议

提出了一种新的三粒子量子安全直接通信协议。通信过程利用decoy光子来检测窃听,保证信道安全。发送方将秘密消息编码在不同幺正操作上,通信双方通过Bell基和Z基测量可直接传递秘密消息。由于所有粒子都用于传输秘密消息,且传输一次可获得两比特信息,该协议具有较高的量子比特及量子密码协议效率;三粒子纠缠态的制备是已实现技术,该协议具有实际操作的意义。此外,该协议在量子信道中也是安全的。     

量子信息和量子信息技术

文章阐述了量子信息的概念、形成,并对量子安全通信、量子计算技术及其可能的发展和应用进行了描述.     

基于纯纠缠态的量子安全直接通信协议

基于纯纠缠态,提出一种量子安全直接通信协议.通信方利用decoy光子来检测窃听.在保证量子信道的安全后,发送方通过控制非操作和von Neumarm测量将秘密消息编码在纯纠缠态上并发送给接收方.由于所有的纯纠缠态都用于传输秘密消息,该协议具有较高的量子比特效率.就实验的可行性来说,该协议可以用当前的技术实现.此外,该协议在噪声量子信道中也是安全的.     

基于Bell态与Two-qutrit态无信息泄漏的量子对话协议

基于Einistein-Podolsky-Rosen纠缠对与量子安全直接通信(QSDC),提出了一个新的基于Bell态的量子对话协议.通信双方Alice和Bob只需要进行一次通信即可实现双方之间秘密的同时交换.该方案利用一个随机比特串和检测光子来实现安全性,能够抵抗截获/重放攻击、特洛伊木马攻击和纠缠攻击等典型攻击.很多近期提出的协议中存在严重的信息泄漏,也就是说任何窃听者都可以从合法通信者的公开声明中提取到部分秘密信息,我们的方案很好地克服了这一问题.协议的效率较高,可以达到66.7％,同时由于纠缠态粒子只需要进行一次传输,该方案更简单易行.将该协议推广到two-qutrit态,其安全性仍能得到保证.     

量子技术在武器装备中的应用展望

量子技术是基于量子力学和其他学科交叉产生的新兴学科,已经涉及到计算、信息、导航、能源等多个应用领域。近年来,随着量子技术的快速发展和应用潜力,量子技术已成为研究热点并逐步走向应用。与此同时,世界新军事革命发展中武器装备须具有远程精确化、职能化、隐身化、无人化的技术特点。结合量子技术的特点,从量子计算,量子通信与量子密码、量子控制、量子导航、量子雷达,量子电池,量子技术对作战模式的改变等方面对武器装备领域的应用、作战能力和作战模式进行阐述。研究表明,量子计算的发展必然使现有武器装备的性能得到提高、作战能力得到提升,进而改变现有作战模式。     

单一基窃听方式下B92协议的安全性研究

从概率论和信息论两个角度对单一基窃听方式下B92协议的安全性进行了研究,得出了最佳窃听角度和信源概率分布之间的关系;以马尔柯夫串联信道模型计算了Alice和Eve之间及Alice和Bob之间的信息量,并与广义量子测量窃听进行了比较,结果表明,Eve采用单一基窃听不仅能以较高概率猜中Alice发出的量子态,并且能获得较高平均互信息.得出的结论为合法通信者的安全通信和对窃听者的检测提供了标准.     

量子控制的述评与展望

量子控制是一个迅速成长的研究领域,要作出长远的预测是非常困难的.本文先阐述了作者对量子控制的几点认识,然后概述了量子控制的发展状况,并着重分析了量子系统能控性问题,并介绍了我们近年在量子系统能控性方面的一些研究进展.最后对量子控制进行了展望,并对未来提出了建设性的建议.     

Shor-Preskill方法不能直接证明B92量子密钥分配协议

密钥分配协议安全性的证明是确保密钥分配绝对安全的要求 ,经典密码方案的安全性大多难以证明 ,而利用量子力学的基本原理 ,可以证明量子密码方案是无条件安全的。介绍了Shor Preskill对BB84量子密钥分配协议无条件安全性的证明方法 ,归纳了其技巧和特点 ,揭示了对称化方法和量子纠缠提纯技术在该方法中的作用。证明了Shor Preskill方法不能直接用来证明B92协议的无条件安全性。提出了利用Shor Preskill方法间接证明B92的可能途径。     

基于信任中继的QKD网络研究

基于信任中继的量子密钥分发(QKD)网络由于其组网效果好、扩展性强、技术容易实现成为未来保密通信组网的首选方案。文章首先介绍QKD网络的分类和现状;然后提出信任中继网络的基本网络拓扑模型,在此基础上分析了网络的信道和密钥中继方式;最后提出了影响信任中继网络组网效果和性能的决定性参量,分析比较了信任中继网络采用不同选路方式的优缺点。     

量子雷达及其目标探测性能综述

量子技术与传统技术相结合以提升经典系统性能是近年来电子信息、计算机技术等众多科学领域研究热点。由于隐身和电子对抗技术的进步和日益成熟,雷达作为一类典型的电子信息系统,其目标探测受到了越来越多的挑战。从雷达目标探测角度出发,介绍了量子雷达的基本概念与分类、若干实现模型,重点剖析、归纳了量子纠缠等量子效应增强雷达目标探测性能的物理机理与研究现状,指出了量子雷达研究和实现中的关键技术与研究方向。     

量子算法模拟实现技术研究

量子计算并行性展示了强大的运算能力 ,但现实条件决定了目前量子算法研究主要依靠模拟进行。本文介绍了量子计算的基本原理和计算模型 ,对量子算法的模拟实现技术进行了分析。通过对量子算法模拟的时空分析 ,指出目前量子算法模拟中存在的一些问题 ,讨论了今后的一些研究方向。     

量子计算和量子计算机简述

介绍了量子计算和量子计算机的历史和发展，说明了量子计算机在什么地方超出经典计算机，介绍了量子计算机的原理和网络模型以及量子计算机实现中的困难。     

斯蒂芬-玻耳兹曼定律的微观证明研究

斯蒂芬-玻耳兹曼定律是热辐射理论中的一个重要规律,准确地理解该规律对掌握辐射传热和在实际消防灭火中灵活应用具有重要的意义。从经典热力学统计理论和微观量子波动理论两个不同的角度对该定律进行了详细地证明,得到了统一的结果,并对此加以讨论。     

一种改进的量子粒子群算法

量子粒子群算法是将量子计算与粒子群算法相结合的一种新的优化方法。首先利用相位角进行实数编码，将动态量子旋转门引入到粒子群算法中，采用自适应变异，提出了一种改进的量子粒子群算法。然后运用Pe-nalized函数和Ackley函数测试了该算法的性能。最后将该算法应用到武器目标分配模型中，获得了最优的分配方案。仿真研究表明，该算法具有收敛速度快、搜索能力强和稳定性高的特点。     

双模量子态在原子介质中的存储

从四能级暗态极化子出发,讨论双模量子场与原子介质的信息转换过程以及2信号场之间的信息转换过程。利用双-Λ型四能级原子系统,可以存储双模量子态(包括一些纠缠态),从理论上解释了双模量子信息在介质中的"写入"和"读出"过程。提供了双信号场存储的实验方案。     

基于编码的加密体制综述

量子算法的提出,使得传统的密码体制在量子计算下不再安全。基于编码的加密方案具有抗量子攻击特性,引起密码学界广泛关注。许多密码学者对基于编码的加密方案进行深入研究,在研究过程中,人们对其加密方案的优势和缺点逐渐有了深刻的认识。目前,基于编码的密码体制已成为后量子密码学最有前途的方案之一。综述了基于编码加密体制的发展现状,阐述了现有基于编码的加密体制和目前已知存在的攻击,并指明了未来具有潜力的发展方向。     

基于两种密码体制结合的网络数据安全模型

利用密码学的方法来解决网络数据传输的安全性问题。在分析对称密码体制和公开密钥体制的代表DSE和RSA算法的优缺点后,提出将两种算法结合的网络数据安全系统的模型。