多光子超纠缠态的应用研究
毕业论文关 键 字：量子纠缠，量子安全直接通信，量子身份认证，量子秘密共享
Abstract: We elaborated three important security communication protocols, which included quantum secure direct communication based on entanglement swapping and delocalized character, quantum identity authentication based on quantum key distribution as well as quantum secret sharing based on quantum dense coding and quantum secure direct communication as well as their security analysis in this paper .Based on three-photon two-freedom hyper-entangled states, we proposed a quantum secure direct communication scheme, a quantum identity authentication scheme, and a quantum secret sharing scheme. These schemes can be generalization by using N-photon two-freedom hyper-entangled states.
Keywords: quantum entanglement, quantum secure direct communication, quantum identity authentication, quantum secret sharing
目录
1绪论.4
1.1量子纠缠.4
1.2量子纠缠的现状及前景.5
2量子信息理论知识.6
2.1信息量与熵.6
2.2量子信道和量子信道容量.7
3多光子超纠缠态的量子信息加密方案.8
3.1量子安全直接通信.8
3.1.1典型方案描述.8
3.1.2安全性分析.9
3.1.3基于多光子超纠缠态的量子安全直接通信方案.9
3.2量子身份认证11
3.2.1基本思想11
3.2.2典型协议描述11
3.2.3安全性分析12
3.2.4基于多光子超纠缠的量子身份认证方案.13
3.3量子秘密共享14
3.3.1基本思想14
3.3.2典型协议描述14
3.3.3安全性分析16
3.3.4基于多光子超纠缠态的量子秘密共享16
结论.18
参考文献.19
致谢.20
1 绪论 近期美国“棱镜门”事件引起了全世界范围的恐慌，因此信息安全更加受到全世界的关注。棱镜计划由美国国家安全局实施的全球范围的绝密电子监听计划，从2007 年一直持续到2013 年7 月被前中情局雇员爱德华•斯诺登揭露了此事件。所有国家安全、机密信息以及民众的秘密隐私在棱镜计划下毫无意义可言。棱镜计划使人们更加意识到信息安全的极端重要性，各国加大在信息安全方面的科研投资，务必使自己本国的国家安全以及国家机密得到保护。我国是美国非法窃听的主要对象之一，对绝对安全的量子信息技术的研究尤其重要！ 量子理论保证了量子信息的无条件安全性，使包括量子通信技术，量子密码技术，量子计算技术以及量子器件技术的研究与开发得到了广泛的关注。本篇论文主要阐述了安全通信中的三个重要协议，即基于纠缠交换和非定域特性的量子安全直接通信（QSDC）方案、基于量子密钥分配（QKD）提出的量子身份认证（QIA）方案以及基于量子安全直接通信和密集编码提出的量子秘密共享（QSS）方案以及它们的安全性分析。我们将三光子两个自由度上的超纠缠态应用于这三个量子信息加密方案，源'自:优尔`!论~文'网www.youerw.com 提出基于三光子超纠缠态的量子直接安全通信方案、基于三光子超纠缠态的量子秘密共享方案以及基于三光子超纠缠态的量子身份认证方案等理论方案，这些方案可以直接推广到基于多光子超纠缠态的安全通信方案。