摘要：量子安全直接通信是量子信息领域的重点研究方向。基于量子力学理论，量子安全直接通信可以在量子信道中直接传输秘密消息，为信息的安全高效的传输提供了新方法。本文简要介绍量子纠缠的概念和原理，纠缠交换和EPR纠缠对，以及量子安全直接通信的典型方案。提出了基于三维赤道纠缠态的量子安全直接通信协议。91261

毕业论文关键词：量子纠缠，贝尔测量，量子安全直接通信

Abstract ： Quantum secure direct communication is the key research direction of quantum information field。 Quantum secure direct communication based on quantum mechanics theory can let secret message transmission directly in the quantum channel, which provides  new methods for high efficiency and safe information transmission。 In this paper, we briefly introduce the concept and principle of quantum entanglement, entanglement swapping and EPR entangled pairs, and investigate the typical quantum secure direct communication schemes。 We propose a quantum secure direct communication scheme based on three dimensional equatorial entangled

states。

Keywords: quantum entanglement，Bell measurement，quantum secure direct communication

目 录

1 引言 4

2 量子安全直接通信 5

2。1量子纠缠 5

2。2纠缠交换 5

2。3基于纠缠交换的量子安全直接来自优I尔Y论S文C网WWw.YoueRw.com 加QQ7520~18766 通信协议 6

2。4多方控制的量子安全直接通信协议 7

3 基于三维赤道纠缠态的量子安全直接通信协议 8

结论 11

参考文献 12

致谢 13

1 引言

在这个信息大爆炸的时代，对信息交换的频率和速率的要求越来越高，信息传播的安全性尤为重要。传统的信息通信是通信双方通过对信息的编码、加密、解密等过程来完成信息的传递，但是只要有第三方入侵者破解了其中的算法规律，信息就会被泄露，严重威胁着人们的通信安全。量子信息学是一门集量子论和信息论为一体的交叉学科，代表着未来信息发展的方向，前景广阔，自诞生以来一直是研究热点。量子态具有不可复制、测不准和可相互纠缠等特性，建立在量子力学基本原理基础上的量子信息通信具有经典通信无法比拟的优越性。量子保密通信可以实现对窃听的可检测性，是最接近实用化的量子信息技术。量子保密通信给信息的传输指引了方向。

我国的量子信息技术处于世界前列，2016年，量子通信被纳入十三五国家科技创新专项规划。量子安全直接通信改变了传统信息安全通信的格局，加快了信息技术发展的脚步。量子力学基本假设是量子通信安全的理论基础，量子比特是量子通信中的基本单位，通过操作量子逻辑门可以实现量子态之间的变换，通过量子测量得到量子比特信息可以转化为对应的经典比特信息。典型的量子密钥分配协议（QKD）有基于量子力学测量原理的BB84协议、基于Bell纠缠态的E91协议，等等。量子安全直接通信（QSDC）是量子保密通信的一个重要分支。量子密钥分配的目的是用于传输密钥，当发送者发现窃听时，可以直接放弃已经发送的密钥，不会泄露任何秘密消息。与量子密钥分配不同，量子安全直接通信是在通信的双方之间直接传输秘密消息，具有直接通信和安全通信的两个优点。量子安全直接通信协议的安全性得到量子力学原理的保障。在量子安全直接通信（QSDC）协议中，必须要在完成窃听检测，确定信道安全之后才能进行秘密消息的传输。论文网