The strong converse theorem for the product-state capacity of quantum channels with ergodic Markovian memory
建立通信信道的强逆定理证实了该信道的容量,即可靠信息通信的最大可达速率,是该信道上通信的最终极限。实际上,信道的强逆定理指出,以高于信道容量的速率编码导致误差收敛到其最大值1,并且在通信速率和解码误差之间没有折衷。本文证明了具有遍历马尔可夫关联记忆的量子信道的积态容量的强逆定理成立。
2016-08-26 quant-ph
Semi-quantum communication: Protocols for key agreement, controlled secure direct communication and dialogue
半量子协议,允许一些用户保持经典的提出了一个大类的问题与安全通信和安全多方计算。具体地说,第一次半量子协议提出的密钥协商,受控确定性安全通信和对话,它是受控确定性安全通信和对话的半量子协议可以减少到半量子协议的电子商务和私人比较(社会主义百万富翁问题),分别。作为对早期提出的用于密钥分配、秘密共享和确定性安全通信的半量子方案的补充,这里提出的一组方案和随后的讨论已经建立了几乎所有可以使用全量子协议执行的安全通信和计算任务也可以以半量子方式执行。此外,它还解决了大量问题背景下的一个基本问题--执行特定的安全通信任务需要多少量子度(有多少量子方)?其中一些方案是完全基于正交态的,因此与现有的基于共轭编码的半量子方案有着根本的不同。对方案的安全性、有效性和适用性进行了讨论。
2017-02-25 quant-ph
Secure Direct Communication with a Quantum One-Time-Pad
量子安全直接通信是在不首先产生共享密钥的情况下秘密消息的直接通信。它可以在紧急情况下使用。在这里,我们提出了一个量子安全的直接通信协议使用单光子。该协议使用了在四种不同状态之一随机制备的单光子批次。这些单光子作为一次性密码本,直接用于在一次通信过程中对秘密信息进行编码。我们还证明了它是无条件安全的。该协议是可行的,与目前的技术。
2004-05-28 quant-ph
Deterministic secure communication protocol without using entanglement
我们提出了一个确定性的安全直接通信协议,使用单量子比特混合状态。该协议的安全性基于BB84协议的安全性证明。这可以用现有的技术来实现。
2004-02-17 quant-ph
Three-party simultaneous quantum secure direct communication scheme with EPR pairs
提出了一种利用EPR对实现三方同时量子安全直接通信的方案。在该方案中,三个合法方可以同时交换他们的秘密消息。同时证明了该方案对拦截重发攻击、干扰攻击和纠缠测量攻击都是安全的。
2007-01-09 quant-ph
Quantum secure direct communication with pure entangled states
提出了一种非最大纠缠态的量子安全直接通信协议。通信双方利用诱饵光子来检查窃听。在保证量子信道安全性的前提下,发送方利用受控非操作和冯诺依曼测量对秘密信息进行编码并传输给接收方。该协议简单易行,在现有技术条件下易于实现。我们还证明了该协议在噪声量子信道中是安全的。
2006-06-29 quant-ph
Comment on "Secure direct communication with a quantum one-time pad"
在论文[Phys.Rev.A \textbf{69},052319(2004)]中,提出了一种量子直接通信协议,该协议被声称即使对于噪声信道的情况也是无条件安全的。我们表明,这是不是一个不可检测的攻击方案的情况下。
2004-06-16 quant-ph
Secure direct bidirectional communication protocol using the Einstein-Podolsky-Rosen pair block
针对Deng-Long-Liu提出的基于Einstein-Podolsky-Rosen对块的两步保密直接通信协议[Phys.Rev.A { \bf 68},042317(2003)],通过引入额外的局部编码操作,提出了一种全新的安全直接通信协议,其中两个合法用户可以在一组量子通信设备中同时向彼此发送他们不同秘密消息。
2004-03-30 quant-ph
Entanglement swapping secures multiparty quantum communication
扩展Zhang,Li和Guo [Phys. Rev. A 63,036301(2001)]设计的窃听策略,我们证明了Cabello [quant-ph/0009025]提出的基于纠缠交换的多方量子通信协议是不安全的.我们对协议进行了修改,使得纠缠交换可以保证多方量子通信的安全性,如多方量子密钥分发和经典信息的量子秘密共享,并证明了修改后的协议对Zhang-Li-Guo的窃听策略和基本的拦截-重发攻击是安全的.
2003-10-14 quant-ph
Quantum secure direct communication without using perfect quantum channel
大多数量子安全直接通信协议都需要预先建立安全的量子信道。发送方只有在保证量子信道安全的前提下,才能对秘密信息进行编码,并通过安全信道发送给接收方。本文提出了一种基于Einstein-Podolsky-Rosen对的量子安全直接通信协议。该协议在传输秘密信息之前不需要保证量子信道的安全性。在本协议中,除了用于窃听检查的Einstein-Podolsky-Rosen对之外,所有的Einstein-Podolsky-Rosen对都用于传输秘密消息。
2005-12-11 quant-ph
Efficient Deterministic Secure Quantum Communication protocols using multipartite entangled states
提出了两个确定性安全量子通信协议,分别采用三比特类GHZ态和五比特布朗态作为量子信道,利用多体隐形传态方案实现了以二比特和三比特为单位的信息安全传输.在这些方案中,发送方选择量子信道和测量基的能力导致协议的量子比特效率的提高。
2017-03-25 quant-ph
Classical noise, Quantum noise and Secure communication
基于消息加密的安全通信可以通过将消息与受控噪声(称为伪噪声)组合来执行,如在Wi-Fi和智能电话电信系统中目前使用的扩频通信中执行的。基于纠缠的量子通信是另一种安全通信的途径,正如本工作中描述的几个重要实验所证明的那样。光子在统一描述经典和量子噪声作为安全通信系统的主要成分中所起的核心作用是突出和描述的经典和量子波动耗散定理的基础上。
2016-09-16 quant-ph
Quantum secure direct communication network with Einstein-Podolsky-Rosen pairs
首先讨论了实现点对点量子安全直接通信的四个条件,然后提出了两种有效的N阶Einstein-Podolsky-Rosen对量子安全直接通信网络方案.任何一个被授权的用户都可以在网络上安全而直接地与另一个用户进行通信。
2006-10-16 quant-ph
Secure Direct Communication Based on Secret Transmitting Order of Particles
提出了一种基于粒子秘密传输顺序的量子安全直接通信方案。在这些协议中,粒子的秘密传输顺序保证了通信的安全性,即使通信中断也不会泄露秘密消息。这种通信安全策略也被推广到量子对话中。它不仅保证了无条件的安全性,而且提高了通信效率。
2006-01-18 quant-ph
Secure Bidirectional Communication Protocol without Quantum Channel
本文利用交换量子纠缠和局域幺正操作,提出了一个理论上确定的安全的直接双向量子通信协议,在该协议中,光子传输的量子信道可以被丢弃,因此任何有无窃听的攻击,甚至毫无顾忌的破坏性攻击都是不可能的.
2004-04-06 quant-ph
Secure communication with choice of measurement
已经发现,信号可以在通信方之一的测量基础的选择中被编码,而测量的结果与通信无关,因此可以被丢弃。该协议新颖有趣,但通信不安全。窃听者可以在不被发现的情况下获得信息。我们利用测量的结果,提出了一个安全的通信协议。并利用纠错码提高了系统在噪声环境下的容错能力。
2014-02-13 quant-ph
Experimental quantum secure direct communication with single photons
量子通信保证了秘密信息传输的绝对安全。量子安全直接通信是量子通信的一种重要模式,它是通过量子信道直接安全地传递秘密信息。它在通信中提供了高安全性和即时性,是近十年来的研究热点之一。它也是构造其他量子通信任务如量子认证、量子对话等的基本密码原语。本文首次报道了利用单光子进行量子安全直接通信的实验演示。本实验基于DL04协议,配备了简单的频率编码。它的优点是对信道噪声和损失具有鲁棒性。实验证明了分组数据传输技术是实现量子安全直接通信的关键。在实验中,通过光纤演示了80个单光子的块传输,并且它有效地提供了16个不同的值,这相当于在一个块中直接传输4比特。实验证明了在存在噪声和损耗的情况下实现量子保密直接通信的可行性。
2015-09-07 quant-ph
Secure communication using mesoscopic coherent states
我们从理论和实验上证明,使用中能(介观)相干态进行安全通信是可能的。我们的方案是不同于以往的量子密码方案中,一个短的秘密密钥显式使用和量子噪声隐藏的比特和密钥。这种加密方案可以被光学放大。在光纤或自由空间信道中高速安全通信的新途径是开放的。
2003-04-21 quant-ph
Improved protocols of secure quantum communication using W states
最近,Hwang等人[Eur.物理学博士61,785(2011)]和Yuan等人[Int. J. Theo. Phys.50,2403(2011)]已经提出了两种分别使用3-qubit和4-qubit对称W态的安全量子通信的有效协议。这两个基于密集编码的协议是一般化的,其效率有很大的提高。给出了确定性安全量子通信(DSQC)和量子安全直接通信(QSDC)协议的量子比特效率的简单界,证明了密集编码对于设计最大效率的DSQC和QSDC协议不是必需的.这一事实被用来设计使用3-qubit和4-qubit W态的DSQC和QSDC的最大效率协议。
2012-04-20 quant-ph
Deterministic Secure Direct Communication Using Mixed state
我们展示了一种改进的乒乓协议,其基于Kim Bostrom和Timo Felbinger [Phys. Rev. Lett. 89,187902(2002); quant-ph/0209040]。我们证明了我们的协议是渐近安全的密钥分配和准安全的直接通信使用一个单光子资源。并且该协议可以使用今天的技术以极大的效率和速度进行。
2003-04-25 quant-ph
Quantum secure communication scheme with W state
最近,曹等提出了一种新的利用W态的量子安全直接通信方案。在他们的方案中,窃听者采取拦截-重发攻击所引入的错误率仅为8.3%。实际上,他们的方案只是一个量子密钥分发方案,因为通信双方首先创建一个共享密钥,然后使用一次性密码本加密秘密消息。在此基础上,我们提出了一个利用三量子比特W态的量子保密通信方案。在我们的方案中,误差率提高到25%,它是不必要的,目前的方案使用替代测量或贝尔基测量。我们还证明了我们的方案是无条件安全的。
2006-03-16 quant-ph
Deterministic Secure Direct Communication Using Entanglement
提出了一种新的基于纠缠量子比特对的安全通信协议,该协议允许渐近安全的密钥分配和准安全的直接通信。由于信息是以确定性的方式传输的,因此不必丢弃量子位。信息的传输是瞬时的,即信息可以在传输期间被解码。提供了防止任意窃听攻击的安全性。在具有完全信息增益的窃听攻击的情况下,检测率为每次控制传输的50%。该协议的实验实现是可行的,相对较小的努力,这也使得商业应用的可能性。
2002-10-13 quant-ph
N-Partner Secure Direct Communication Based on Quantum Nonlocality
利用量子非局域性,提出了一个多伙伴安全直接通信协议。该协议的安全性基于“高保真意味着低熵”。当纠缠分发成功后,多伙伴中的任何一个都可以利用本地操作和可靠的公共信道秘密发送消息。由于纠缠成功分发后消息仅通过本地操作和公共信道进行传输,因此该协议可以保护通信免受破坏旅行量子比特型攻击。
2004-01-14 quant-ph
Secure Direct Communication based on Ping-pong Protocol
量子密钥分发的通信安全性是量子信息理论的重要特征之一。安全直接通信的新概念是下一步,而不需要建立任何共享密钥。本文研究了以三粒子GHZ态为初始态的乒乓协议,其中接收方可以同时接收来自两方的信息。对旅行粒子可能的窃听已经进行了研究。
2007-07-06 quant-ph
From Classical to Semi-Quantum Secure Communication
在这项工作中,我们介绍了一种新的QKD协议,能够顺利过渡,通过用户可调参数,从经典的半量子,以帮助理解量子通信资源的安全密钥分配的影响。我们进行信息理论的安全分析,这个协议,以确定什么水平的“量子性”是足以实现安全性,我们发现一些相当有趣的属性,这个协议的道路上。
2019-01-06 quant-ph
Bidirectional quantum teleportation and secure direct communication via entanglement swapping
提出了一种基于EPR对和纠缠交换的双向量子隐形传态协议。在该方案中,两个用户可以同时向对方发送一个未知的单量子比特状态。该方案的实现是在实验中比较容易相比,以前的工作。利用该双向量子隐形传态协议,提出了一种无需携带秘密信息的双向量子安全直接通信方案。因此,在使用理想量子信道的情况下,协议是完全安全的。最后,对系统的安全性进行了分析。
2014-11-02 quant-ph
Three-party quantum secure direct communication based on Greenberger-Horne-Zeilinger states
利用Greenberger-Horne-Zeilinger(GHZ)态,提出了一个三方同时量子安全直接通信(QSDC)方案。利用$n$ -粒子GHZ态,该方案可以直接推广到含$N$ -方的QSDC.证明了多方同时QSDC方案不仅能抵抗拦截重发攻击,而且能抵抗干扰攻击。
2006-01-18 quant-ph
Secure direct communication using entanglement
提出了一种基于纠缠量子比特对的新型通信协议,允许从一方到另一方的安全直接通信,而不需要共享密钥。由于信息是以确定性的方式传输的,因此不必丢弃量子位,并且每个量子位都携带消息信息。提供了针对主动和被动窃听攻击的传输的安全性。主动攻击的检测率至少为25%。该协议的量子效率为每传输一个量子比特1比特。
2002-03-15 quant-ph
Experimental long-distance quantum secure direct communication
量子安全直接通信(QSDC)是量子通信的一个重要分支,它不需要加解密过程,直接实现信息的安全传输。最近,两个桌面实验已经证明了QSDC的原理。本文报道了国内首次进行的长距离QSDC实验,包括安全性测试、信息编码、光纤传输和解码。经过0.5 km的光纤传输后,两个偏振纠缠Bell态的量子态相似度分别为91%和88%,可用于信息编码。基于现有的光通信技术,我们从理论上分析了QSDC系统的性能,表明在几十公里的光纤链路上实现QSDC是可以预期的。它展示了长距离QSDC的潜力,并支持其在量子通信网络上的未来应用。
2017-10-22 quant-ph
Multi-step quantum secure direct communication using multi-particle Green-Horne-Zeilinger state
提出了一种利用多粒子最大纠缠态的多步量子安全直接通信协议。在这个协议中,处于Green-Horne-Zeilinger状态的粒子从Alice分批发送到Bob。它具有效率高、源容量大的优点。
2006-01-21 quant-ph
Controlled Secure Direct Communication by Using GHZ Entangled State
利用Greenberger-Horne-Zeilinger(GHZ)纠缠态,通过交换量子纠缠和局域幺正操作,提出了一种可控安全的直接通信协议.由于在纠缠态成功分发后,消息仅通过本地操作和公共信道传输,因此该协议可以保护通信免受破坏旅行量子比特类型的攻击。该方案也可以推广到多方控制系统。
2006-01-21 quant-ph
Comment on 'Secure Communication using mesoscopic coherent states', Barbosa et al, Phys Rev Lett 90, 227901 (2003)
在最近的一封信中,Barbosa等人[PRL 90,227901(2003)]声称,通过使用量子噪声来隐藏数据以防止窃听者,使用明亮的相干脉冲进行安全通信是可能的。我们证明了Barbosa等人方案中的秘密性与量子噪声无关,而是来自发送者和接收者事先共享的密钥。
2005-02-04 quant-ph
Secure communication using coherent states
我们证明了使用相干态的安全通信是可能的。M-ry加密方案的最优窃听策略表明,在确定比特的测量中,最小错误概率可以任意接近纯猜测值P_e=1/2。这种加密方案可以在不降低安全级别的情况下被光学放大。在光纤或自由空间信道中高速安全通信的新途径是开放的。
2003-07-28 quant-ph
Efficient protocols for unidirectional and bidirectional controlled deterministic secure quantum communication: Different alternative approaches
最近,Hassanpour和Houshmand提出了一个受控确定性安全量子通信协议(Quant. Info.过程,DOI 10.1007/s11128-014-0866-z(2014))。作者比较了他们的协议的效率与其他两个现有的协议,并声称他们的协议是有效的。在这里,我们已经证明了Hassanpour Houshmand(HH)协议的效率不高,并且存在几种方法,通过这些方法可以设计出用于相同任务的更有效的协议。为了建立这一点,我们提出了一个有效的协议,控制确定性安全量子通信,这是基于粒子排列(PoP)技术,是相当有效的HH协议相比。我们还将该协议推广到其双向对应。有趣的是,二分纠缠(贝尔态)是足够的实现所提出的协议,但HH协议和其他现有的协议需要至少三分纠缠。此外,我们还证明了利用不同的方法和不同的量子态,可以构造大量的单向和双向受控确定性安全量子通信协议。这些替代协议可以通过修改现有的量子安全直接通信协议和确定性安全量子通信协议来实现。我们还表明,它是可能的设计完全正交的状态为基础的协议,单向和双向控制的确定性安全量子通信。
2014-11-24 quant-ph
Experimental free-space quantum secure direct communication and its security analysis
我们报道了一个基于单光子的自由空间量子保密直接通信的实验实现。量子通信方案使用相位编码,并且非对称马赫-曾德尔干涉仪被优化,以便自动补偿光子在自由空间介质上跃迁期间的相位漂移。在10米自由空间内,信息传输速率达到500 bps,平均量子误码率为0.49% $\pm$ 0.27%。分析了Eve进行集体攻击和光子数分裂集体攻击情况下的安全性。我们的结果表明量子安全直接通信在自由空间是可行的。
2020-09-03 quant-ph
Multiparty quantum secret sharing of secure direct communication
基于两步协议[Phys.Rev.A68(03)042317],我们提出了一个$(n,n)$门限的安全直接通信多方量子秘密共享协议.在我们的协议中,只有所有的共享者合作才能提取发送者的安全直接通信消息。我们展示了这个协议的变体版本的基础上的变体两步协议。该变型方案可大大降低实验中的实现难度。与共享者数大于3时多粒子GHZ态的使用不同,我们的两个协议完全不考虑共享者数,Bell态的使用和识别就足够了,因此,我们的协议在技术上更可行。
2005-01-04 quant-ph
Single-Photon-Memory Measurement-Device-Independent Quantum Secure Direct Communication -- Part I: Its Fundamentals and Evolution
本文综述量子安全直接通信的基本原理、安全性证明、性能改进与实际实现,并展望其未来发展方向。
2023-04-19 quant-ph
Quantum privacy amplification for quantum secure direct communication
使用量子力学,可以执行远距离方之间的安全直接通信。在有噪声的量子信道中,量子保密放大是保证信息安全的必要步骤。本文提出了一种利用单光子实现量子保密直接通信的量子保密放大方案。量子保密放大过程包括两个控制非门和一个Hadamard门。在幺正门操作之后,执行测量并且保留一个光子。保留的光子携带了丢弃光子的状态信息,从而减少了信息泄漏。该过程可以递归地执行,使得信息泄漏可以减少到任意低的水平。
2004-08-16 quant-ph
Secure Quantum Communication with Orthogonal States
在大多数安全量子通信协议中(如BB84、B92等),协议的无条件安全性是通过使用共轭编码(两个或多个相互无偏基)来获得的。最初,所有基于共轭编码的安全量子通信协议都局限于量子密钥分发(QKD),但后来它们被扩展到其他密码任务(如安全直接量子通信和量子密钥协商)。与基于共轭编码的协议相比,一些基于完全正交状态的无条件安全QKD协议(如GV协议和N09协议)也被提出。然而,直到最近,基于正交状态的协议仅是一个理论概念,并且仅限于QKD。直到最近,基于正交状态的量子密钥分配协议才被实验实现,并扩展到量子密钥分配以外的密码任务。本文对本课题组和其他研究人员最近提出的基于正交态的量子保密通信协议进行了简要的综述。
2014-07-12 quant-ph
Secure communication over generalised quantum multiple access channels
研究了广义量子多址信道的安全性。给出了双天线单接收机情况下保密通信可达速率域的计算公式。我们明确指定了一个协议,在这种情况下,采用超密集编码的安全通信。该协议是基于三方GHZ状态的分布。它允许对称和非对称密钥分发,其中一个发送方的容量可以是另一个发送方的两倍。我们证明了协议对一般量子攻击的安全性,分析了窃听者的不同策略,并计算了一系列噪声量子信道的密钥速率。
2021-06-24 quant-ph
Secure Quantum Pattern Communication
我们提出了一种用于连续变量(CV)量子通信的多模调制方案,我们称之为量子模式编码。在这种情况下,经典信息可以被编码成离散调制相干态的多模模式,这些模式形成了可通信的图像空间的实例。通信者可以设计任意复杂的编码方案,这些编码方案是退化的和高度不均匀的,因此通信被比作模式识别的任务。我们探讨利用这些技术的初始通信方案,并导致编码复杂性增加。我们讨论了这对近期量子窃听者角色的影响;制定新的,现实的攻击类别和安全的通信速率。
2022-01-22 quant-ph
Efficient controlled quantum secure direct communication based on GHZ-like states
提出了一种基于类GHZ态的三方控制量子安全直接通信协议。在该方案中,接收方可以在控制方的许可下获得发送方的两个秘密比特。通过使用纠缠交换,没有携带秘密消息的量子比特被传输。因此,如果使用完美的量子信道,协议是完全安全的。利用类GHZ态作为量子信道背后的动机是,如果一个量子比特在类GHZ态中丢失,则其他两个量子比特仍然纠缠。该协议提高了以前的效率。
2014-07-15 quant-ph
Implementation and Security Analysis of Practical Quantum Secure Direct Communication
超级计算机和未来量子计算机的快速发展对通信安全构成了越来越严重的威胁。基于量子力学的量子通信提供了可证明的通信安全性,是对抗此类威胁的一种有前途的解决方案。量子安全直接通信(QSDC)是量子通信的一个重要分支。与量子通信的其他分支不同,它直接传输秘密信息。近年来,准同步直流的原理验证实验研究取得了显著进展。然而,QSDC的实际应用仍是一场技术盛宴。在这里,我们报告了一个实用的量子保密通信系统的实现。利用Wyner窃听信道理论分析了其安全性。该系统使用基于低密度奇偶校验(LDPC)码的级联的编码方案,其工作在具有高噪声和高损耗的现实环境中。本系统以1MHz的重复率和1.5公里的距离工作。安全通信速率为50 bps,可以有效地发送文本消息和大小合理的图像和声音等文件。
2018-10-28 quant-ph
Quantum no-key protocol for secure communication of classical message
基于随机布尔置换的量子计算,提出了一类经典消息保密通信的量子无密钥协议,并证明了它们是信息论安全的.这些协议的目的是为了抵抗中间人对双方共享认证密钥的攻击,实现完美的双向数据源认证,保证认证密钥的永久重用。最后,我们将该协议简化为4轮协议,并证明了在不消耗预共享密钥的情况下,任何少于3轮的协议都不能达到完美的安全性。
2013-06-14 quant-ph
Secure Deterministic Communication Without Entanglement
我们提出了一个确定性通信协议,不利用纠缠。它利用双向量子信道中的非正交态,相对于已知的密码协议,其安全性和效率都有显著的提高。该方案具有确定性,既可用于直接通信,又可用于密钥分配,在现有技术条件下实验实现是可行的。
2004-05-24 quant-ph
Mixed-encoding one-photon-interference quantum secure direct communication
本文提出混合编码单光子干涉QSDC协议,在去除锁相技术需求的同时,通过数值仿真证明其可超越PLOB界限,兼顾传输距离与安全性。
2024-04-03 quant-ph
Quantum secure communication protocols based on entanglement swapping
提出了一个基于Einstein-Podolsky-Rosen对和纠缠交换的量子安全直接通信协议和多方量子秘密共享协议。目前的量子安全直接通信协议利用了分组传输的思想。同时指出发送者可以在不保证量子信道安全性的前提下对自己的秘密信息进行编码。在多方量子秘密共享协议中,通信双方以一定的概率采用校验方式或编码方式。该协议不需要进行局部酉运算。在这两种协议中,一方只向另一方发送一个Einstein-Podolsky-Rosen对的光子,并通过随机选择Z基或X基测量采样光子来保证发送光子的安全性。
2006-03-26 quant-ph
Secure direct communication using Einstein-Podolsky-Rosen pairs and teleportation
提出了一种新的Alice和Bob之间的安全直接通信方案,该方案不需要建立共享密钥。通信是基于爱因斯坦-波多尔斯基-罗森对和爱丽丝和鲍勃之间的隐形传态。在保证了量子信道(EPR对)的安全性后,Bob将秘密信息直接编码在一系列粒子态上,并通过隐形传态将其传输给Alice。在这个方案中,隐形传态传输鲍勃的信息,而不向潜在的窃听者透露任何信息。爱丽丝可以通过对她的量子比特的测量直接读出编码的信息。由于Alice和Bob之间不存在携带秘密信息的量子比特的传输,因此如果使用完美的量子信道,直接秘密通信是完全安全的。
2003-11-19 quant-ph
Device-independent quantum secure direct communication with single photon sources
量子安全直接通信(QSDC)是通过量子信道直接传输保密信息。设备无关的QSDC(Device-independent,DI)技术仅依赖于对贝尔不等式违反的观察,而不依赖于对用户设备内部工作机制的任何详细描述或信任,能够保证通信的安全性。在本文中,我们提出了一个实用的高效单光子源的DI-QSDC协议。通信双方采用预示结构从单光子开始构建纠缠信道,使得消息泄漏率与光子传输损耗无关。该协议的安全通信距离和实际通信效率分别是原协议的6倍和600倍。结合纠缠净化,双方可以构建近乎完美的纠缠通道,彻底消除消息泄露。该协议在未来的量子通信领域具有重要的应用价值。
2023-03-28 quant-ph
Ultrabroadband Quantum-Secured Communication
我们提出了一个双向的安全通信协议,其中爱丽丝使用放大的自发发射源,而鲍勃采用二进制相移键控和光放大器。针对捕获连接Alice和Bob的光纤中丢失的所有光的窃听者,该协议能够在50公里范围内进行3.5 Gbps的量子安全直接通信。如果Alice用自发参量下变频器增强她的终端,并且Alice和Bob都添加信道监视器,则他们可以在该范围内实现2 Gbps的量子密钥分发,以对抗将她自己的光注入Bob的终端的窃听者。与目前流行的量子密钥分发方法相比,该协议通过在每个密钥比特上使用多个超宽带光子来减少信道损耗,从而有可能显著提高长距离下的安全密钥传输速率。
2015-10-23 quant-ph
Quantum secure direct communication of continuous-time signals using Whittaker Nyquist Shannon theorem
提出一种基于Whittaker-Nyquist-Shannon定理的量子安全直接通信协议,可安全传输连续信号(如音频),并利用商用光学器件实现,安全性由量子特性保证。
2025-06-20 quant-ph
Generalized Controlled Quantum Secure Communication using GHZ-like state
提出了一种利用类GHZ态实现受控量子保密通信的新方案。在该方案中,可信控制器协助用户实现他们之间的数据的安全传输。密集编码技术被用来提高量子比特的效率,我们表明,该方案是免疫常见的窃听攻击。我们展示了如何可以推广的方法,包括N个控制器使用集的GHZ样的状态之间共享的控制器和用户。在这个过程中,控制者放松控制,进行纠缠交换和单粒子测量,而用户则纠缠在Bell态中。
2016-07-26 quant-ph
Quantum non-Gaussianity and secure quantum communication
不可克隆定理是量子力学的一个深刻的基本原理,也为量子保密通信提供了重要的实践基础。如果通信信道的输出保真度高于不可克隆界(NCB),则通信的安全性才能得到最终保证。在使用连续变量(CV)系统的量子通信中,高斯态,更具体地说,相干态作为输入已被广泛研究,但对非高斯态知之甚少。我们的目标是探索量子通信覆盖CV状态全面与不同的未知状态的适当定义。我们的主要结果是:(i)建立了包括Fock态、它们的叠加态和薛定谔猫态在内的一大类量子非高斯态的NCB;(ii)研究了NCB与量子非高斯性(QNG)之间的关系。我们发现,NCB通常与QNG减少。值得注意的是,这并不意味着量子非高斯态对安全通信的要求较低。通过将我们的研究扩展到混合态输入,我们证明了QNG特别是在维格纳负性方面需要更多的资源来实现CV隐形传态中NCB以上的输出保真度。越是非高斯,就越难实现安全通信,这对CV量子通信有着至关重要的影响。
2019-07-11 quant-ph
The Evolution of Quantum Secure Direct Communication: On the Road to the Qinternet
本文综述了量子安全直接通信(QSDC)的理论基础、实验验证、点对点协议及组网挑战,强调其区别于QKD、可直接经量子信道传输秘密消息的完备安全通信特性。
2024-12-26 quant-ph