Insecurity Of Imperfect Quantum Bit Seal
量子比特密封是一种对经典比特进行量子机械编码的方法，使每个人都可以获得关于比特值的非零信息。此外，这种尝试应该具有被授权验证者检测到的高机会。当然，读者会寻找一种方法来获得最大量的信息，同时最大限度地减少她被抓住的机会。验证者选择一种密封方案，使其检测密封位的任何测量的机会最大化。在这里，我报告一个策略，通过所有测量检测程序至少一半的时间，所有量子位密封方案。这种策略也最大限度地减少了读者被某种计划抓住的机会。通过这种方式，我推广了Bechmann-Pasquinucci等人的结果，证明了量子密封在不完美密封位恢复的情况下是不安全的。
2006-02-10 quant-ph
Relationship between quantum repeating devices and quantum seals
揭示了量子重复器件与量子密封之间的密切关系，从而使一个领域的理论可以应用到另一个领域。结果表明，当量子重复器件用于从量子态中解码经典信息时，其保真度和最优性可能受到破坏，并且量子数据密封协议存在安全边界.
2009-07-29 quant-ph
Practically secure quantum bit commitment based on quantum seals
研究了量子比特提交（QBC）与量子密封（QS）之间的关系。阐述了QBC与QS协议的不等价性，但满足更强的无条件安全要求的QS协议可以得到无条件安全的QBC。从这个意义上说，QS在安全性要求上严格强于QBC。基于先前的一个关于密封单个比特的方案，本文还提出了一个可行的QBC协议，该协议在实践中是安全的，即使欺骗者具有很强的量子计算能力。
2008-04-22 quant-ph
A Feasible Hybrid Quantum-Assisted Digital Signature for Arbitrary Message Length
目前使用的基于非对称加密的数字签名将容易受到运行Shor算法的量子计算机的攻击。在这项工作中，我们提出了一个新的量子辅助数字签名协议的基础上产生的对称密钥的量子密钥分发，允许签名和验证消息以一种简单的方式实现了目前可用的经典和量子技术的集成。该协议描述了由一个发送方和两个接收方组成的三用户场景。与以前的方案相比，它与消息长度无关。分析了该协议的安全性、完整性、真实性和不可否认性。
2023-03-01 cs.CR quant-ph
Quantum Private Information Retrieval for Quantum Messages
用于量子消息的量子私有信息检索（QPIR）是其中用户从一个或多个服务器检索多个量子态中的一个而不透露检索到哪个状态的协议。我们认为QPIR在两个不同的设置：盲设置，其中服务器包含一个副本的消息状态，和可见的设置，其中服务器包含的消息状态的描述。在这两种情况下，一个微不足道的解决方案是从服务器下载所有状态，本文的主要目标是找到更有效的QPIR协议。首先，我们证明了平凡的解决方案是最佳的单服务器QPIR在盲设置。在单轮协议中，即使在可见设置中也保持相同的最优性。另一方面，当用户和服务器共享纠缠时，我们证明了在盲环境下存在一个有效的单服务器QPIR协议。此外，在可见的设置，我们证明了它是可能的构造对称的QPIR协议中，用户获得任何信息的非目标消息。我们构造了三个纯态的两服务器对称QPIR协议。注意，如果没有用户未知的共享随机性，对称经典PIR是不可能的。
2021-01-22 cs.CR quant-ph
Information-theoretically secure data origin authentication with quantum and classical resources
在传统密码学中，信息理论上安全的消息认证可以通过通用散列函数来实现，并且需要两个合法用户共享一个随机密钥，该密钥是消息长度的两倍。我们解决的问题，量子资源是否可以提供任何优势，经典的无条件安全的消息认证码。结果表明，被动的验证和测量的量子消息认证方案不能做得比他们的经典同行。随后，我们提出了一个交互式的纠缠辅助计划，理想情况下，允许经典的消息与经典的密钥，这是一样长的消息的认证。
2020-11-13 cs.CR quant-ph
Authentication of Quantum Messages
认证是经典密码学的一个研究领域：共享经典私钥的发送方S和接收方R想要交换经典消息，并保证该消息没有被任何控制通信线路的第三方修改。本文定义并研究了由量子态组成的消息的认证问题。假设S和R可以访问一个不安全的量子信道，并共享一个私有的经典随机密钥，我们提供了一个非交互式方案，使S能够加密和认证（无条件安全）一个m量子比特的消息，通过将其编码成m+s量子比特，其中失败概率在安全参数s中呈指数下降。经典的私钥是2m+O（s）位。为了实现这一点，我们给出了一个高效的协议，用于测试的纯度共享EPR对。我们还表明，任何方案来验证量子消息也必须加密它们。(In相反，可以认证经典消息，同时使其公开可读。）这有两个重要的结果：一方面，它允许我们给出2m个密钥位的下限来认证m个量子位，这使得我们的协议是渐近最优的。另一方面，我们用它来表明，即使只有计算安全性，对量子态进行数字签名也是不可能的。
2002-05-20 cs.CR quant-ph
Sealed States And Quantum Blackmail
考虑一个协议，其中Belinda密封了一条（经典）消息。她把密封的信息交给查理，查理可以打开并阅读信息，也可以把它原封不动地还给贝琳达。如果他原封不动地归还，贝琳达应该能够证实查理既没有读过这封信，也没有复制一份让他以后读到的信。这样的协议在经典密码学中是不可能的：查理可以复制一条消息，并对该副本做任何他喜欢的事情，而不会损坏原始消息。另一方面，对于量子密码学，不可克隆定理意味着查理不能简单地复制消息并解封副本。摘要本文证明了任何传统的量子密码协议都只能给出很弱的安全保证。然而，量子密码学与只能由人类反演的经典函数（即CAPTCHA）相结合，可以潜在地提供指数安全性。
2013-08-28 cs.CR quant-ph
How to Sign Quantum Messages
Université de Montréal (DIRO)（蒙特利尔大学）
本研究提出三种创新方法，首次实现量子消息的公开可验证签名，基于后量子安全函数和动态验证密钥，同时设计了抗篡改的量子公钥加密方案和新型量子货币方案。
2026-01-04 cs.CR quant-ph
Authentication of Continuous-Variable Quantum Messages
本文提出了首个基于陷阱态的连续变量量子消息认证方案，通过推导Pauli Twirl的连续变量类似物提供了安全性证明。
2025-06-30 cs.CR quant-ph
Attacks on quantum key distribution protocols that employ non-ITS authentication
我们演示了如何与无限的计算资源的对手可以打破量子密钥分发（QKD）协议，采用一个特定的消息认证码之前建议。这种认证码的特点是低密钥消耗，不是信息理论安全（ITS）的，因为对于窃听者截取的每个消息，她能够从她可以通过找到加密散列函数的冲突来计算的一组消息中发送不同的消息。然而，当这种认证码被引入时，它被证明可以防止针对QKD协议的直接中间人（MITM）攻击。在本文中，我们证明了与任何给定的消息在此认证码下碰撞的消息集包含有高概率的消息，具有小的汉明距离到任何其他给定的消息。基于这一事实，我们提出了扩展的MITM攻击对不同版本的BB84 QKD协议使用的认证码，对于三个协议，我们描述了对手采取的每一个动作。对于所有的协议，对手可以获得密钥的完整知识，并且对于大多数协议，她这样做的成功概率接近1。由于攻击针对所有允许计算冲突消息的认证方法，因此所提出的攻击的基础构建块暴露了由于QKD后处理中的非ITS认证而产生的潜在陷阱。我们提出了对策，增加窃听者的计算能力的需求，也证明了必要和充分条件，讨论的认证码升级到ITS的水平。
2015-08-31 cs.CR quant-ph
Split-State Non-Malleable Codes and Secret Sharing Schemes for Quantum Messages
本文首次针对量子消息提出分裂状态不可延展码与秘密共享方案，构造了可抵抗拥有共享纠缠的量子敌手、保持外部纠缠且错误率极低的高效编码方案，并在平均情况下实现接近1/11的编码速率。
2024-02-27 cs.CR quant-ph
Unconditionally secure digital signatures implemented in an 8-user quantum network
了解和可验证地证明消息来源的能力通常与加密消息本身一样重要。在这里，我们提出了一个实验演示的无条件安全的数字签名（USS）协议的第一次实施，据我们所知，在一个完全连接的量子网络没有可信的节点。我们的USS协议是安全的，防止伪造，否认和消息是可转移的。我们展示了无条件安全签名的可行性，仅使用分布在整个网络中的二分纠缠态，并通过实验评估了该协议在现实世界中具有不同消息长度的情况下的性能。
2022-02-10 cs.CR quant-ph
Composable and Finite Computational Security of Quantum Message Transmission
量子密码学的最新研究已经导致了具有计算安全性的加密和认证量子消息的方案的发展。到目前为止，文献中使用的安全定义是渐进的，基于博弈的，并且不知道是可组合的。我们展示了如何定义有限的，可组合的，计算安全的安全量子消息传输。新的定义不涉及任何游戏或预言，它们是直接可操作的：一个方案是安全的，如果它把一个不安全的信道和一个共享密钥转换成从Alice到Bob的理想安全信道，即，一个只允许夏娃阻止消息和了解它们的大小，但不能改变它们或阅读它们。通过修改理想通道来为Eve提供或多或少的功能，可以得到一系列不同的安全概念。通过设计，这些转换是可组合的，从而产生可组合的安全性。至关重要的是，新的定义是有限的。安全性不依赖于计算问题的渐近硬度。相反，证明了一个有限的减少：如果一个对手可以区分所构建的（真实的）信道从理想的（对于一些固定的安全参数），那么她可以解决一些计算问题的有限实例。这样一个有限语句是对具体实现进行安全声明所必需的。然后，我们证明，（略有修改的版本）在文献中提出的协议满足这些组合的定义。最后，我们研究了一些基于博弈的定义和我们的组合定义之间的关系。特别是，我们研究了量子认证加密和QCCA2的概念，并表明它们与经典加密一样存在相同的问题：它们排除了某些可以说是安全的协议。
2019-10-09 cs.CR quant-ph
Unconditionally Secure Quantum Signatures
签名方案是由Diffie和Hellman于1976年提出的，在现代通信中已经变得无处不在。它们允许从一个发送者到多个接收者的消息交换，保证消息不能被伪造或篡改，并且消息也可以从一个接收者转发到另一个接收者而不影响其有效性。签名与加密不同，但其重要性并不亚于加密，后者可确保消息的隐私性。常用的签名协议-基于Rivest-Adleman-Shamir（RSA）算法、数字签名算法（DSA）和椭圆曲线数字签名算法（ECDSA）的签名-仅在计算上是安全的，类似于公钥加密方法。事实上，由于这些依赖于寻找离散素数或分解大素数的困难，因此随着量子计算机的出现，它们将变得完全不安全。因此，我们可能会看到向签名协议的转变，即使在后量子世界中也将保持安全。理想情况下，这种方案将提供无条件的或信息理论的安全性。在本文中，我们的目标是提供一个访问和全面的审查现有的无条件安全的签名方案签署经典的消息，重点是无条件安全的量子签名方案。
2015-08-08 cs.CR quant-ph
Semantic Security and Indistinguishability in the Quantum World
2013年，Boneh和Zhandry开始了量子安全加密的研究。他们提出了量子世界的第一个不可解释性定义，其中实际的不可解释性只适用于经典消息，他们提供了为什么很难实现更强概念的论据。在这项工作中，我们表明，更强的概念是可以实现的，其中的不可分割性适用于量子叠加的消息。我们详尽的调查的可能性和微妙的差异，在定义这样一个量子不可分割的概念的公钥加密方案。我们证明我们更强的定义，通过显示其等价性，我们介绍新的量子语义安全概念。此外，我们表明，我们的新的安全定义不能实现一个大类的密码-那些准保持消息长度。另一方面，我们提供了一个安全的建设的基础上抗量子伪随机置换，这种结构可以被用来作为一个通用的变换，把一个大类的加密方案到量子不可区分的，因此量子语义安全的。此外，我们的构造是第一个完全经典的加密方案，它被证明是安全的，可以抵抗更强的不可篡改性概念，而这在以前是已知的，只能通过使用量子消息和任意的量子加密电路来实现。
2016-06-01 cs.CR quant-ph
Quantum no-key protocol for direct and secure transmission of quantum and classical messages
基于多个量子门的简单布尔函数计算和Shamir的交互式经典信息加密思想，提出了一个量子无密钥协议，用于量子和经典信息的直接安全传输.该协议具有固有的个人身份识别和消息认证。这可能是第一个可以自己抵抗中间人攻击的量子协议。
2003-09-28 quant-ph
Quantum messages with signatures forgeable in arbitrated quantum signature schemes
尽管目前还没有一种方法可以对量子信息进行完美的签名，但仲裁量子签名方案已被认为是一种很好的候选方案。然而，它的伪造问题一直是该方案成功的一个障碍。在本文中，我们考虑一种情况，这是略有不同的伪造问题，我们检查是否至少有一个签名的量子消息可以伪造在一个给定的计划，虽然所有的消息不能伪造。如果该方案中只有有限个可伪造的量子消息，则该方案可以通过不发送可伪造的量子消息来抵抗伪造攻击，因此我们的情况并不直接意味着我们要检查该方案是否安全。但是，如果用户运行给定的方案而不考虑可伪造的量子消息，那么发送者可能会将这种可伪造的消息发送给接收者，并且如果攻击者在这种情况下知道它们，则攻击者可以伪造消息。因此，研究可伪造的量子信息是非常重要和必要的。本文证明了对于任何已知的量子加密和量子旋转方案，都存在这样一个可伪造的量子消息-签名对，并通过数值计算证明了在仲裁量子签名方案中不存在任何可伪造的量子消息-签名对.
2015-01-26 quant-ph
Device-Independent Quantum Secure Direct Communication with User Authentication
针对传统量子安全直接通信依赖设备可信性的安全隐患，提出首个带用户身份认证的设备无关QSDC协议，并扩展为可双向传密的设备无关量子对话协议。
2024-08-14 cs.CR quant-ph
1-out-of-2 Oblivious transfer using flawed Bit-string quantum protocol
不经意传输是密码学中的一个重要工具。它作为一个子程序，其他复杂的程序的理论和实际意义。OT协议的共同属性是一方（Alice）必须向另一方（Bob）发送消息，并且必须保持对Bob是否收到消息的遗忘。特定（OT）协议根据任务的确切定义而变化-在全有或全无协议中，Alice发送单个位串消息，Bob只能以50%的概率读取，而在二选一OT协议中，Bob读取Alice发送的两条消息中的一条。这两种风格的协议被认为是等效的。最近，[A]提出了一种基于量子态的计算安全的全有或全无OT协议。苏托等例如，PRA 91，042306]，然而，其不能通过标准手段减少到2选1 OT方案。在这里，我们提出了一个详细的减少这个协议，它保留了原来的安全性。
2016-11-30 cs.CR quant-ph
On The Round Complexity of Secure Quantum Computation
我们构建了第一个常数轮协议，用于两方（2 PQC）和多方（MPQC）设置的安全量子计算，具有对恶意对手的安全性。我们的协议是在公共随机字符串（CRS）模型。- 假设两个消息的不经意传输（OT），我们得到（i）三个消息的2 PQC，和（ii）五轮MPQC，只有三轮在线（输入相关）通信;这种OT是从量子硬错误学习（QLWE）中得知的。- 假设QLWE的次指数硬度，我们获得（i）具有两个在线轮的三轮2 PQC和（ii）具有两个在线轮的四轮MPQC。- 当只有一个（两个）方接收输出时，我们从两个消息OT实现最小的交互（两个消息）;传统上，这样的协议被称为非交互式安全计算（NISC），我们的结果构成了第一个恶意安全的量子NISC。此外，假设可重用的恶意指定验证者NIZK参数NP（MDV-NIZK），我们给第一个MDV-NIZK的QMA，只需要一个副本的量子证人。最后，我们对两轮安全量子计算进行了初步的研究，其中每一方都必须获得输出。在消极的一面，我们确定了一个广泛的类模拟策略，足以经典的两轮安全计算，不太可能在量子设置工作。接下来，作为概念验证，我们证明了两轮安全量子计算存在于量子预言机上。
2021-08-13 cs.CR quant-ph
Forgeable quantum messages in arbitrated quantum signature schemes
最近，T. Kim等人[Phys. Scr.，90，025101（2015）]，并且已经表明，对于每个已知的具有四个量子加密算子和特定的两个旋转算子的仲裁量子签名方案，总是存在这样的可伪造量子消息。我们首先将结果推广到任意两个幺正旋转算符的情形，然后考虑了四个量子加密算符和三个或更多旋转算符方案中的可伪造量子信息.本文给出了可伪造量子消息存在的一个充分必要条件，并利用该条件证明了存在一个仲裁量子签名方案，该方案不包含可伪造的量子消息-签名对。
2017-08-28 quant-ph
Economically Improving Message-Unilaterally-Transmitted Quantum Secure Direct Communication to Realize Two-Way Communication
提出了一种经济地改进消息单向传输量子安全直接通信（QSDC）协议以实现双向安全直接通信的思想。
2004-06-24 quant-ph
Quantum authentication of classical messages
虽然密钥分发可以说是应用量子密码技术的研究最多的背景，但消息认证，即，验证消息始发者的身份和所发送消息的完整性也可以受益于量子资源的使用。传统上，消息身份验证可以通过基于哈希函数的技术来执行。然而，由此产生的协议的安全性取决于适当的哈希函数的选择，并使用长认证密钥。在本文中，我们提出了一个量子认证过程，仅使用一个量子比特作为认证密钥，允许以安全的方式认证二进制经典消息。
2001-08-22 quant-ph
Sending Sensitive Messages in Quantum Packages
介绍了一种通信协议，该协议允许消息的接收者对窃听者在该消息传输期间可能获得的信息量进行后验约束。这种量子密码协议不同于量子密钥分发。该协议所需的量子态和测量足够简单，可以使用现有技术实现。
2006-06-02 quant-ph
Prior Entanglement Exponentially Improves One-Server Quantum Private Information Retrieval for Quantum Messages
针对单服务器量子消息 QPIR，论文证明无先验纠缠时下载全部消息最优，并通过经典消息 QPIR 协议归约构造带先验纠缠的单轮协议，揭示通信复杂度的指数级优势。
2023-04-11 quant-ph
Quantum message authentication based on classical NP-complete problem
本文提出了一种基于经典SN-S认证码和不同量子寄存器之间的计算来认证量子消息的方法。如果SN-S码中的预编码生成矩阵是公开的，则量子方案是公钥数据完整性方案;如果SN-S码中的预编码生成矩阵是秘密的，则量子方案是混合数据源认证方案。
2003-10-12 quant-ph
Using quantum routers to implement quantum message authentication and Bell-state manipulation
在本文中，我们研究的能力，量子路由（量子态融合）实现两个有用的量子通信协议。分析的协议包括量子信息的量子认证和非破坏性的线性光学贝尔态操纵。我们还提出了量子复用器的概念--一种实现量子路由逆操作的设备。我们证明了量子路由器和量子纠缠器都可以作为专门的解纠缠门工作。
2014-09-03 quant-ph
Quantum public-key algorithms to encrypt and authenticate quantum messages with information-theoretic security
从公钥加密和公钥认证两个方面研究了量子信息的公钥密码体制。首先给出了量子公钥加密方案的一般构造，然后构造了一个信息论安全的实例。然后，我们提出了一个量子公钥认证方案，该方案可以保护量子消息的完整性。该方案可以同时对量子信息进行加密和认证。它在加密方面是信息论安全的，并且篡改的成功概率随着认证方面的安全参数呈指数下降。与经典的公钥密码体制相比，我们的方案中的一个私钥对应于一个指数数量的公钥，并且发送方使用的每个量子公钥对发送方来说都是未知的量子态.
2012-05-10 quant-ph
Commitments to Quantum States
承诺到一个量子态是什么意思？在这项工作中，我们提出了一个简单的答案：量子消息的承诺是有约束力的，如果在提交阶段之后，提交的状态从发送者的视图中隐藏。我们伴随着这个新的定义与几个实例。我们建立了第一个非交互式的简洁量子态承诺，它可以被看作是量子消息的抗碰撞哈希的模拟。我们还表明，隐藏的量子态承诺（QSC）是隐含的任何承诺计划的经典消息。我们所有的构造都可以基于量子密码学的假设，这些假设隐含在单向函数中，但可能比单向函数弱。对量子态的承诺为许多新的密码学可能性打开了大门。我们简洁QSC的旗舰应用是Kilian简洁参数的量子通信版本，适用于任何具有恒定误差和多对数局部性的量子PCP的语言。插入PCP定理，这在比经典要求弱得多的假设下产生了NP的简洁论证;此外，如果量子PCP猜想成立，这扩展到QMA。我们安全证明的核心是一种提取量子信息的新倒带技术。
2022-11-05 cs.CR quant-ph
Entanglement-based quantum communication may prevent tracking the message sender
未经本人同意而获取信息发送者当前位置的可能性严重损害了通信的保密性。传统的通信系统不能保证通信的安全性，防止不必要的位置跟踪，因为发送者必须在发送消息的时刻广播信号。至少在原则上，信号源总是可以定位的。我们表明，量子通信使发送消息与预先分布的纠缠量子系统，本地弱测量，发送者和接收者之间的时间同步和经典通信的消息接收者单独，因此，物理上确保发送者的位置。
2016-01-06 quant-ph
Two-Server Oblivious Transfer for Quantum Messages
针对现有双服务器不经意传输仅支持经典消息的局限，本文提出可处理量子消息的双服务器不经意传输协议，以支持量子网络中的量子信息处理。
2022-11-07 cs.CR cs.IR cs.IT
Efficient Simulation for Quantum Message Authentication
量子消息认证码是密钥编码和解码映射的家族，其使得能够检测对编码的量子数据的篡改。在这里，我们研究了一类新的模拟器的量子消息认证方案，并显示它们是如何应用在两个代码的上下文中：克利福德和陷阱码。我们的研究结果首次表明，这些代码承认一个有效的模拟（假设对手是有效的）。为了建立一个可组合的安全概念，这种有效的模拟通常是至关重要的。
2016-07-11 quant-ph
The effectiveness of quantum operations for eavesdropping on sealed messages
描述了一种量子协议，它使用户能够发送密封的消息，并允许检测主动窃听者。我们研究一类窃听策略，那些利用量子操作，我们确定的信息增益与这些策略所造成的干扰。我们证明了这种权衡与一个例子，我们比较这个协议的量子密钥分发，量子直接通信，量子密封协议。
2007-04-04 quant-ph
Quantum no-key protocols for secret transmission of quantum and classical message
提出了一种量子无密钥协议的理论框架。作为其应用，我们开发了三种QNK协议：实用的QNK协议、基于量子完全加密的QNK协议和基于布尔函数计算的QNK协议。这些协议的安全性是基于量子力学定律，而不是基于计算假设。
2011-12-05 quant-ph
On the existence of quantum signature for quantum messages
量子签名（QS）用于认证发起者的身份，保证数据的完整性，提供无条件安全的不可否认服务。根据是否有可信的第三方仲裁者参与，QS可分为仲裁QS和真QS。本文研究了这两类量子系统的存在性问题，主要贡献有两点：1）给出了一个基本框架，分析了在量子信息签名中仲裁量子系统的可能性; 2）解决了真量子系统的不可能性与现有真量子系统方案之间的矛盾。
2013-06-16 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
Quantum Seals
量子密封是一种将经典信息编码成量子态的方法，这样每个人都可以毫无差错地阅读信息，但同时发送者和所有对量子密封有一定先验知识的预期读者可以检查密封是否被打破，信息是否被阅读。验证是在不阅读或干扰密封消息的情况下完成的。
2003-06-25 quant-ph
The quantum one-time pad in the presence of an eavesdropper
经典的一次性密码本允许双方在公共经典信道上发送私人信息--窃听者拦截了通信，但对消息一无所知。量子一次性密码本是一种共享的量子态，它允许双方在公共量子信道上发送私人消息或私人量子态。如果窃听者拦截了量子通信，她对消息一无所知。在经典的情况下，可以使用共享和部分私有的相关性来创建一次性密码本。在这里，我们考虑量子的情况下存在窃听者，并找到单字母公式的速率，双方可以发送消息使用量子一次性密码本。
2010-04-20 quant-ph
Message passing in fault tolerant quantum error correction
受Knill的消息传递错误检测方案的启发，我们在这里开发了一个九量子位Bacon-Shor码的消息传递错误校正方案。我们表明，对于两个级别的级联纠错，在第一级获得的经典信息是用来帮助解释在第二级的综合征，我们的计划将纠正所有的情况下，四个物理错误。这导致相对于常规纠错的逻辑故障率降低了与物理错误率的倒数成比例的因子。
2008-06-13 quant-ph
Simultaneous Communication Protocols with Quantum and Classical Messages
我们研究了通信复杂性的同时消息传递（SMP）模型，其中一方是量子的情况下，其他是经典的。我们表明，在SMP协议，计算一些功能与第一方发送q量子位和第二发送c经典位，量子消息可以被替换为一个随机化的消息的O（qc）经典位，以及由O（qc log q）经典位的确定性消息。我们的证明在很大程度上依赖于Scott Aaronson的早期结果。特别地，我们的结果意味着量子经典协议需要发送Omega（sqrt{n/log n}）比特/量子比特来计算n比特字符串上的相等，因此并不明显优于经典经典协议（并且比量子指纹等量子量子协议差得多）。这基本上回答了Wim van Dam最近提出的一个问题。我们的研究结果还意味着，更一般地说，量子经典和经典经典SMP协议之间没有超多项式分离的功能问题。这与关系问题的情况形成对比，其中量子经典和经典经典SMP协议之间的指数差距是已知的。我们表明，这种令人惊讶的情况不会出现在纯粹的经典模型：在那里，一个指数分离的关系问题可以转换成一个指数分离的功能问题。
2008-12-28 quant-ph
Quantum Digital Signatures without quantum memory
量子数字签名（QDS）允许从一个发送者到多个接收者的消息交换，并保证消息不能被伪造或篡改。此外，消息不能被拒绝--如果一个接收者接受了一条消息，那么她保证其他人也会接受相同的消息。虽然具有这些类型的安全保证的消息传递在现代数字世界中是常规执行的，但当前技术仅在计算假设下提供安全性。另一方面，QDS提供了由量子力学保证的安全性。迄今为止提出的所有QDS变体都需要长期、高质量的量子信息存储，这使得它们在可预见的未来不可行。在这里，我们提出了第一个QDS方案，其中不需要量子存储器，并且所有的量子信息处理可以仅使用线性光学来执行。这使得QDS在当前技术下是可行的。
2013-09-05 quant-ph
On quantum interactive proofs with short messages
本文证明了Beigi等人在arXiv：1004.0411v2中提出的一个公开问题。我们考虑量子交互式证明系统，其中在开始的验证者和证明者发送消息给对方，所有消息的组合长度最多为对数（在输入长度），并在结束时，证明者发送多项式长度的消息给验证者。我们表明，这个类具有相同的表达能力QMA。
2011-09-05 cs.CC quant-ph
Cryptanalysis of four arbitrated quantum signature schemes
Department of Mathematics, Royal Military Academy（皇家军事学院数学系）
本文分析四种仲裁量子签名方案，揭示其安全漏洞，指出发送方和接收方均可实施抵赖策略，且信息论安全未达成。
2026-03-20 quant-ph
Entropy rate of message sources driven by quantum walks
离散时间随机过程在一个步骤中产生的信息量可以用熵率来量化。研究了离散时间量子行走和经典随机行走两种离散时间行走模型在熵率方面的差异。我们发展了计算和近似的分析方法，这使我们能够从经典信息论的角度得出关于经典随机过程和量子过程之间差异的结论。
2014-03-03 quant-ph
Direct quantum communication without actual transmission of the message qubits
最近Salih \emph{et al.}{[} Phys. Rev. Lett提出了一种基于正交态的直接量子通信协议，该协议无需粒子的实际传输。\textbf{110}（2013）170502{]}使用链式量子芝诺效应。由于Vaidman {[}arXiv：1304.6689（2013）{]}批评了粒子不传输的主张，Salih \emph{et al.}的条件（主张）在这里被削弱到允许粒子传输的程度，但是不允许消息量子比特（在其上编码秘密信息的量子比特）的传输。保持在这个较弱的条件下，它表明，存在一个大类的量子态，可以用来实现一个基于正交态的协议的安全直接量子通信使用纠缠交换，其中的实际传输的消息量子比特是不需要的。协议的安全性来源于一夫一妻制的纠缠。由于该协议不需要使用共轭编码，因此其安全性与协议的不可交换性无关。
2013-07-23 quant-ph
Quantum interactive proofs with short messages
本文考虑了量子交互证明系统的三种变体，其中证明者和验证者之间交换短（意味着长度）消息。第一种变体是验证者向证明者发送短消息，证明者以普通或多项式长度的消息进行响应;第二种变体是可以交换任何数量的消息，但是所有消息的组合长度是对数的;而第三种变体是其中验证者向证明者发送多项式的许多随机比特，证明者用短量子消息进行响应。我们证明，在所有这些情况下，可以消除短消息，而不改变的权力的模型，所以第一个变种的表达能力的QMA和第二和第三个变种的表达能力的BQP。这些事实证明，通过使用量子态层析成像，以及有限量子德Finetti定理的第一个变种。
2011-06-21 cs.CC quant-ph
Software-defined quantum network using a QKD-secured SDN controller and encrypted messages
提出并实现一种集成QKD SDN控制器的软件定义网络架构，利用量子密钥保障与SDN代理的通信安全并优化密钥消耗。
2023-05-22 quant-ph
Two-message quantum interactive proofs are in PSPACE
我们证明了QIP（2）是PSPACE的一个子集，QIP（2）是具有两个消息的量子交互证明系统的一类问题。这种关系是通过一个有效的并行算法，基于乘法权更新方法，近似求解某一类半定规划。
2009-05-08 cs.CC quant-ph
Lossless quantum data compression and variable-length coding
为了在不丢失信息的情况下压缩量子消息，有必要允许编码消息的长度变化。我们开发了一个通用的框架，可变长度的量子信息在密切类似的经典情况下，无损压缩是唯一可能的，如果要压缩的消息是已知的发送者。信息集合的无损压缩由其冯诺伊曼熵从下到上限定。我们表明，它是可能的，以减少通过量子信道的量子比特的数量，甚至低于冯诺伊曼熵通过添加一个经典的侧通道。我们给出了一个显式的通信协议，实现无损和瞬时的量子数据压缩，并将其应用到一个简单的例子。该协议可用于在线量子通信和量子数据存储。
2002-03-01 quant-ph
Coherent Communication of Classical Messages
我们定义“相干通信”的一个简单的原语，它是等价的能力，发送一个经典的信息与酉或等距操作，并使用它来联系其他资源的量子信息理论。利用相干通信，我们能够推广超密集编码来制备任意的量子态，而不仅仅是经典的消息。我们还推导出单字母公式的经典和量子能力的二分酉门辅助任意固定量的纠缠每次使用。
2004-01-09 quant-ph
The Message of the Quantum?
我们批评了那些认为量子力学从根本上讲是关于信息的推测。我们这样做是为了指出这种猜测事实上是多么没有根据。我们的分析集中在安东·蔡林格最近提出的这种可疑的主张上。
2006-04-24 quant-ph
Classical Interaction Cannot Replace a Quantum Message
我们证明了一个两个球员的通信问题，可以解决在单向量子模型的成本O（log n）的0-错误协议，但需要指数更多的通信在经典的交互式（有界误差）模型。
2008-02-21 cs.CC quant-ph
Universal superposition codes: capacity regions of compound quantum broadcast channel with confidential messages
我们推导出在经典量子量子信道和全量子信道上传输广播和机密信息的通用码。这些代码是强大的信道不确定性考虑在复合模型。为了构造这些码，我们推广了用于公共信息传输的随机码，导出了用于复合量子广播信道的通用叠加编码。作为应用，我们给出了一个多字母的表征区域对应的容量的复合量子广播信道同时传输广播和机密信息。这是为两种类型的广播消息完成的，一种称为公共消息，另一种称为通用消息。
2020-05-11 cs.IT math.IT quant-ph
