The private classical capacity with a symmetric side channel and its application to quantum cryptography
研究了量子信道的边信道辅助私有容量，给出了单字母公式。这种能力是附加的，凸的，并且对于可降解的信道，等于无辅助的私有容量。虽然一个通道的（无辅助）容量为私人经典通信可能会严格大于其量子容量，我们将表明，这些能力是相等的可降解的通道，从而证明了在这种情况下的隐私和量子相干性的等价性。利用这些思想，我们找到了新的界限的量子密钥分发协议的密钥速率与单向经典后处理。对于Bennett-Bennard-84（BB84）协议，我们的研究结果表明，集体攻击严格强于个人攻击。
2007-05-25 quant-ph
Optimality of private quantum channels
我们解决了私有量子信道的最优性问题。我们已经证明，安全地传输量子信息所需的经典密钥的香农熵是由私有量子信道$\cal E$的熵交换和密文状态$\varrho^{(0)}$的冯诺伊曼熵的下界。基于这些界限，我们已经证明了将私有量子信道分解为正交幺正（如果存在）是优化熵的。对于非辅助单量子比特PQC，我们导出了任意明文集的最优熵。特别是，我们已经证明，除了当明文集（的闭包）包含所有状态时，一位密钥就足够了。对任意明文集的所有可能的单量子比特私有量子信道进行了表征和分析。对于由所有量子比特态组成的明文集，我们刻画了所有可能的近似私有量子信道，并导出了保密参数与相应的最小熵之间的关系。
2007-10-10 quant-ph
Private communication from Pauli channels with no privacy
Networked Quantum Devices Unit, Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University（网络量子设备单元，冲绳科学技术大学院大学）
该研究证明两个各自私有容量为零的Pauli信道联合使用可激活私有通信，通过转置反退化信道和简单二进制码实现。
2026-09-18 quant-ph
The private capacity of quantum channels is not additive
最近，在各种量子信道容量的可加性的主题上有相当多的活动。在这里，我们构建了一个家庭的渠道，有界的经典，因此私人容量。另一方面，它们的量子容量在与零私有（和零量子）容量擦除信道组合时变得大于先前的经典容量。因此，我们可以第一次得出结论，经典的私人能力是非加性的。事实上，在我们的构造中，两个通道的张量积的量子容量甚至可以大于它们各自的经典私有容量之和。我们表明，这种违反发生相当普遍：每个通道可以嵌入到我们的建设，违反发生时，给定的通道有较大的纠缠辅助量子容量比（无辅助）的经典容量。
2009-08-30 quant-ph
Approximate private quantum channels on fermionic Gaussian systems
私有量子信道（PQC）可以将任意量子态映射到离散和玻色高斯量子系统的最大混合态，对量子密码任务和量子信道容量问题具有重要意义。本文在费米子高斯系统上引入了近似私有量子信道（$\varepsilon$ -PQC）的概念，$\varepsilon$ -FPQC），并构造了其明确形式的费米子（高斯）私有量子信道。首先，我们给出了费米子高斯系统上关于Schatten $p$ -范数类的$\varepsilon$ -FPQC的一般结构，然后给出了迹范数下的证明.此外，我们还研究了在迹范数情形下，一组费米幺正算符的势满足$\varepsilon$ -FPQC条件。
2020-03-26 quant-ph
Estimating Quantum and Private capacities of Gaussian channels via degradable extensions
我们提出了上界的量子和私人容量的单模，相位无关的玻色高斯信道的基础上可降解的扩展。我们的研究结果是国家的最先进的在以下参数区域：低温和高transmittance的热衰减器，低温的加性高斯噪声，高温和中间放大的热放大器。
2021-07-21 quant-ph
Private Quantum Channels and the Cost of Randomizing Quantum Information
研究了两个参与者如何使用经典私钥进行量子量子信道的保密通信。特别地，我们证明了为了私密地传输n个量子比特，2n比特的共享私钥是必要且足够的。这个结果可以看作是经典的一次一密加密方案的量子模拟。从窃听者的角度来看，这个加密过程可以看作是对原始状态的随机化。因此，我们也得到了严格的界限的熵随机化n量子比特所需的量。
2000-03-27 quant-ph
Private quantum channels for multi-photon pulses and unitary k-designs
我们解决的问题存在的私人量子信道的量子比特编码的偏振自由度的光子，仍然安全，即使多光子（而不是单光子）脉冲发射。我们证明了按SU（2）Haar测度分布的随机酉信道具有这种性质。进一步我们分析了量子比特酉k-设计。我们证明，如果源的光子宇称得到保证，它们就能保证安全。否则，量子比特酉k-设计不能保证完美的安全性。
2020-09-13 quant-ph
The private classical capacity and quantum capacity of a quantum channel
推导了传输私有经典信息的量子信道的容量公式。这被证明是等于用于生成一个秘密密钥的信道的容量，并且无论是容量是由前向公共经典通信增强。受Schumacher和Westmoreland在量子保密性和量子相干性方面的工作的启发，利用经典信息和量子信息之间的相似性，得到了量子信道产生纯二体纠缠的能力的表达式.后者意味着量子信道编码定理的一个新证明和逆定理的一个简单证明。连贯的信息在上述所有能力中发挥作用。
2004-10-21 quant-ph
Complementarity of Private and Correctable Subsystems in Quantum Cryptography and Error Correction
我们在量子密码学的基本概念和量子纠错之间建立了明确的联系。量子信道的纠错子系统（和子空间）是量子信息处理的物理实现中对抗噪声的关键载体。量子信道的私有子系统（和子空间）在量子秘密共享和私有量子通信等密码方案中起着核心作用。我们表明，一个子系统是私人的一个通道，正是当它是一个互补的通道纠正。这一结果表明，即使是私人和可纠正的钻石规范的超算子定义的近似概念。
2007-11-21 quant-ph
Quantum Private Comparison over noisy channels
量子私人比较（QPC）允许我们在比较过程中保护私人信息。在过去，已经提出了各种三方量子协议，声称在噪声条件下工作良好。在这里，我们处理噪声下的QPC问题。分析了去极化噪声、比特翻转和相位翻转噪声下的EPR协议。我们展示了噪声如何影响基于EPR的协议的鲁棒性。然后，我们提出了一个简单的协议的基础上CSS代码执行QPC是强大的抗噪声和安全的一般攻击。
2015-03-25 quant-ph
Private Capacity of Quantum Channels Induced by Non-stabilizer Environmental States
Central South University（中南大学）；Harbin Engineering University（哈尔滨工程大学）；Zhejiang University（浙江大学）
该研究利用量子卷积理论探讨量子信道私有容量，发现稳定器态环境下私有容量为零，某些神奇环境态下非零，离散分束器酉算子私有容量受环境态神奇量限制，特定对称结构神奇环境态对一类卷积私有容量也为零，强调神奇资源在量子通信中的作用。
2026-07-14 quant-ph
Limits and restrictions of private quantum channel
我们研究了单个量子比特上的私有量子信道，它加密给定的明文状态集$P$。具体地，我们确定所有可实现的状态$ρ^{(0)}$（加密的平均输出），并且对于每个特定的集合$P$，我们确定加密该集合所必需且足够的密钥的熵。事实证明，当集合$P$是二维的时，密钥的单个比特是足够的。然而，在三维$P$的情况下，密钥的必要和足够的熵根据状态$ρ^{(0)}$在1和2比特之间连续变化。最后，我们推导出私人量子信道达到这些界限。我们证明了量子比特上的泛非运算的不可能性可以从一个比特的密钥不足以加密量子比特的事实推导出来。
2005-06-14 quant-ph
Quantum and private capacities of low-noise channels
本文解决了低噪声量子信道（如去极化信道）容量这一20余年开放问题，证明其量子容量与私密容量在首阶近似下均等于单字母相干信息，并表明超可加性、退化码和屏蔽在该区域收益可忽略。
2023-12-05 quant-ph
Approximate Private Quantum Channels
本论文包括一个调查的结果已知的私人和近似私人量子信道。通过改进Ambainis和Smith的基于小偏置空间\cite{NN90, AGHP92}的\cite{AS04}方案，我们发展了$ε$随机化映射的最佳上界，$ε$随机化任意$n$量子比特态所需的$n+2\log(1/ε)+c$比特.我们表明，事实上，大多数的随机方案使用略多于这许多位的密钥也是$ε$ -随机化的概率参数。我们提供了第一个已知的非平凡的下界$ε$随机映射，并开发了几个条件，我们希望可能是有用的证明更强的下界在未来。
2006-11-02 quant-ph
High-dimensional private quantum channels and regular polytopes
私有量子信道（PQC）作为经典一次一密（one-time pad）的量子模拟，在从任意输入量子态构造最大混合态中起着重要作用，这对于研究量子保密通信和量子信道容量问题具有重要意义。然而，规则多面体的几何形状与高维中的私有量子信道之间的关系的确定存在性尚未被报道。最近，表明单量子比特PQC和三维规则多面体（即，正多面体）。在本文中，我们强调这些连接，利用两种策略称为广义盖尔曼矩阵和修改量子傅立叶变换。更确切地说，我们探索了qutrit系统上PQC之间的明确关系（即，三能级量子态）和规则的4-多面体。最后，我们试图设计一个公式连接高维情况下。
2021-01-01 quant-ph
One-Shot Private Classical Capacity of Quantum Wiretap Channel: Based on one-shot quantum covering lemma
在这项工作中，我们研究了量子窃听信道上的通信问题。对于这个信道，有三方Alice（发送者）、Bob（合法接收者）和Eve（窃听者）。我们得到的信息量上的上限和下限爱丽丝可以传达给鲍勃，这样夏娃就知道尽可能少的信息，有关传输的消息。我们的界限是根据量子假设检验发散和光滑最大量子相对熵。为了得到我们的结果，我们证明了一个一次性版本的量子覆盖引理以及非正方形矩阵的算子Besoff界。
2017-03-06 quant-ph
Tight bounds for private communication over bosonic Gaussian channels based on teleportation simulation with optimal finite resources
通过信道模拟、协议拉伸和纠缠的相对熵，可以得到量子信道上的保密通信的上界。所有这些成分导致了单字母上限的秘密密钥容量，可以直接计算在合适的资源状态。对于玻色高斯信道，通过对渐近资源状态的隐形传态模拟，即信道的渐近Choi矩阵，得到了最紧的上界。在这项工作中，我们采取了不同的方法。我们表明，在有限能量资源状态的分析类的隐形传态，使我们能够接近最终的边界增加能量，从而提供越来越紧的上限的秘密密钥容量的单模相位不敏感高斯信道。然后，我们表明，在同一类的资源状态的优化，可以用来绑定的最大密钥速率，可实现在有限数量的信道使用。
2019-10-07 quant-ph
Gaussian private quantum channel with squeezed coherent states
传统的量子密钥分发（QKD）的目标是秘密地产生和共享以最大混合量子态形式隐藏的经典比特，私有量子信道（PQC）是利用共享的一次一密（one-time pad）秘密传输以最大混合态形式隐藏的单个量子态，称为高斯私有量子信道（GPQC）当该方案是在连续变量的制度。我们提出了一种压缩相干态增强的GPQC（GPQCwSC），它是仅含相干态的GPQC（GPQCo）的推广[Phys.Rev.A72，042313（2005）]。我们发现，GPQCwSC击败GPQCo上界可访问的信息。作为一个辅助的例子，它表明，压缩态比相干态在连续变量量子密钥分配的光束分裂攻击的优势。它还表明，压缩操作可以近似为两个不同的位移操作的叠加在小压缩制度。
2015-09-14 quant-ph
Private Quantum Channels, Conditional Expectations, and Trace Vectors
私有量子信道是经典一次性密码本的量子模拟。条件期望和迹向量是算子代数理论几十年来的一部分。我们表明，条件期望和迹向量的理论是密切相关的私人量子信道。具体地说，我们给出了一个新的几何特征的单量子比特私人量子信道依赖于迹向量。我们进一步表明，迹向量完全描述的私人状态的量子信道，本身是条件期望。我们还讨论了几个例子。
2012-10-24 math.OA quant-ph
Extensive nonadditivity of privacy
量子信息理论在各种类型信息的信道容量方面建立了通信和密码学的最终限制。私有容量特别重要，因为它量化了量子密钥分发的可实现速率。我们研究了有限私人容量的量子信道的功率，重点是在随机基地的信道。这些显示了私有容量的广泛的非可加性：具有2 log d输入量子位的通道具有小于2的私有容量，但是当与具有零私有容量的第二个通道一起使用时，联合容量跳到（1/2）log d。与早期的工作，发现nondadditivity消失的一小部分输入大小或未经证实的数学假设的条件，这提供了一个自然的设置，体现nondadditivity的隐私的最强排序。
2009-08-27 quant-ph
Entanglement-assisted private communication over quantum broadcast channels
我们考虑量子广播信道上的纠缠辅助（EA）私人通信，其中有一个发送者和多个接收者。我们将接收者分为两个集合：解码集合和恶意集合。解码集和恶意集可以是不相交的，或者可以具有有限的交集。为了简单起见，我们说一方Bob可以访问解码集，另一方Eve可以访问恶意集，Eve和Bob都可以访问与Alice的预共享纠缠。该任务的目标是让Alice将经典信息可靠地传递给Bob并安全地对抗Eve，而Bob可以利用与Alice的预共享纠缠。在这个框架中，我们建立了一个下界的一次性EA私人容量。当存在将解码集合的状态映射到恶意集合的状态的量子信道时，这样的广播信道被称为降级。我们建立了一个上界的一杆EA私人容量方面的平滑的最小和最大熵，这样的渠道。在大量独立信道使用的限制下，我们证明了退化量子广播信道的EA私有容量由单字母公式给出。最后，我们考虑两个具体的例子退化的广播信道，并找到他们的能力。在第一个例子中，我们考虑的情况下，鲍勃的实验室的一部分是由夏娃妥协。我们表明，该协议的能力是由条件量子互信息的量子广播信道，因此，我们提供了一个操作的解释，动态对应的条件量子互信息。在第二个例子中，Eve和Bob可以访问广播信道的互斥输出集。
2018-08-08 quant-ph
Private Quantum Subsystems
我们研究了最一般的概念，一个私人的量子代码，它涉及到量子比特到量子子系统和子空间的编码。我们有助于私人量子码的结构理论推导出可测试的条件，私人量子子系统的克劳斯运营商的通道，建立一个类似的Knill-Laflamme条件在这种情况下。对于一大类自然产生的量子信道，我们表明，私人子系统可以存在，即使在没有私人子空间。在这样做的过程中，我们还发现了第一个不被算符量子纠错码补充的私有子系统的例子;这意味着私有码和量子纠错码的互补性对于私有量子子系统的一般概念是失败的。
2013-01-24 quant-ph
Decoherence-full subsystems and the cryptographic power of a private shared reference frame
我们证明了私有共享参考系可以在公共量子信道上进行私有量子和私有经典通信。这样的帧构成了一种新型的私有共享相关（不同于私有经典密钥或共享纠缠），对密码学有用。我们提出了最佳有效的计划，私人量子和经典通信给定有限数量的量子比特传输通过一个不安全的通道，并给出一个私人共享笛卡尔框架和/或私人共享的参考排序的量子比特。我们表明，在这种情况下，它是有用的，引入一个退相干完整的子系统的概念，其中每个状态被映射到完全混合状态下的退相干的作用。
2004-09-23 quant-ph
Quantum key distribution based on private states: unconditional security over untrusted channels with zero quantum capacity
我们证明了一个量子密钥分发（QKD）协议的无条件安全性，该协议基于从一个任意的不可信状态中提取pbits（twistedebits）[quant-ph/0309110]，该状态被声称包含可解密密钥.我们的主要结果是，我们可以验证安全性只使用公共通信-通过参数估计给定的不可信状态。该技术甚至适用于束缚纠缠态，从而将QKD扩展到可用量子信道具有零量子容量的区域。我们还展示了如何将我们的基于纯化的QKD方案转换为可测量方案。
2007-10-09 quant-ph
Mutual authenticated quantum no-key encryption scheme over private quantum channel
通过布尔置换的量子计算和私有量子信道实现了Shamir的无密钥协议。本文提出的量子无密钥（QNK）协议是一个具有双向认证的协议，并证明了该协议是无条件安全的。该协议的一个重要特性是其认证密钥可以永久重用。
2015-02-07 cs.CR quant-ph
Private communication via zero-private-capacity quantum channels
QudeLeap Research（量子跃迁研究）；Thrust of Artificial Intelligence, Information Hub,The Hong Kong University of Science and Technology (Guangzhou)（香港科技大学（广州）信息枢纽人工智能组）
本文通过构造两个零私有容量信道的联合使用实现超激活，证明私有容量不能单独决定信道安全通信价值，并给出超过0.0001903私有比特的编码方案。
2026-09-10 cs.IT math.IT quant-ph
Universal coding for transmission of private information
我们考虑的情况下，爱丽丝发送私人经典消息，鲍勃通过经典的量子信道，其输出的一部分被窃听者，夏娃。我们证明了存在一个通用的编码方案下，爱丽丝的消息可以推断正确的鲍勃，但夏娃什么也没学到。该代码是通用的，因为它不依赖于信道的特定知识。先验知识的概率分布的输入字母表的通道，并在Bob的和夏娃的端输出合奏的相应的Holevo量的界限就足够了。
2011-01-01 quant-ph
Converse bounds for quantum and private communication over Holevo-Werner channels
维尔纳态有许多有趣的性质，经常用来阐明量子信息的不寻常性质。从这些态出发，我们可以定义一个量子信道族，称为霍尔沃-维尔纳信道，它们本身具有几种不寻常的性质。在本文中，我们使用这些信道的隐形传态协方差上限的双向辅助量子和密钥的容量。这个界限可以用相对熵距离来表示，例如纠缠的相对熵，也可以用压缩纠缠来表示。最有趣的是，我们表明，相对熵的界限是严格的子添加剂的一个子类的Holevo-Werner通道，使他们的正规化提供了更严格的性能。这些信息理论的结果首先发现点对点通信，然后扩展到中继器链和量子网络，在不同类型的路由策略。
2018-04-20 quant-ph
The Private Classical Capacity of a Partially Degradable Quantum Channel
对于部分可降解（PD）信道，可以使用信道输出状态来模拟退化的环境状态。PD通道的量子容量已被证明是可加性的。在这里，我们证明了任意维PD通道的私人经典容量等于通道的量子容量，并且是单字母的。我们证明了更高的速率的私人经典通信可以实现在一个PD信道相比，标准的可降解的信道。
2014-08-27 cs.IT math.IT quant-ph
Superadditivity of private information for any number of uses of the channel
量子信道的量子容量总是小于用于私有通信的信道的容量。然而，这两个量分别由相干信息和私有信息的无限正则化给出。在这里，我们构建了一个家庭的渠道，私人和连贯的信息可以保持严格的超加性无限数量的使用。我们证明了这一点，表明相干信息是严格大于私人信息的使用次数较少的信道。这意味着即使量子容量的上限是私有容量，非正则化的量可以交织。从操作的角度来看，私有容量可以用于衡量量子信道用于安全通信的实用价值，从而用于密钥分发。因此，我们表明，为了评估这个任务的通道的兴趣，有必要优化的私人信息在无限数量的使用的通道。
2015-02-18 cs.IT math.IT quant-ph
Private Communication over a Bosonic Compound Channel
本文针对合法方缺乏信道知识的安全传输问题，利用二进制相移键控字母表证明了玻色复合窃听信道的容量公式，准确量化了信道不确定性对数据传输速率的惩罚。
2024-11-15 quant-ph
Maximal Privacy Without Coherence
隐私是量子力学的基础。相干传输的量子态本质上是私有的。值得注意的是，相干量子通信并不是隐私的先决条件：有一些量子信道噪声太大，无法可靠地传输任何量子信息，但它们仍然可以发送私密的经典信息。在这里，我们要问的是，如果一个信道的量子容量很小，那么它可以传输多少私有的经典信息。本文提出了一类输入维数为d^2，量子容量Q（N_d）<= 1，私有容量P（N_d）= logd的信道N_d.这些通道渐近饱和一个有趣的不等式P（N）<=（log d_A + Q（N））/2，对于任何具有输入维度d_A的通道N，并且捕获去除相干性的混淆影响的隐私的本质。
2014-02-05 quant-ph
Quantum Subsystems: Exploring the Complementarity of Quantum Privacy and Error Correction
本文地址和扩展的内容，最近的信[物理学。111，030502（2013）]讨论私有量子子系统。在这里，我们证明了几个先前提出的结果，包括一个条件，一个给定的随机酉信道没有一个私人子空间（虽然这并不意味着私人通信不能发生，如先前所证明的通过私人子系统）和代数条件，表征当一个一般的量子子系统或子空间代码是私人的量子信道。这些条件可以看作是量子纠错的Knill-Laflamme条件的私人模拟，并讨论了在某些特殊情况下条件的简化.互补量子信道在量子密码学和量子纠错之间架起了一座桥梁，激发了对量子纠错码新的、更一般定义的研究，我们在这里展开了这项研究。我们还考虑了私有量子子系统的一般概念的互补性的概念。
2014-05-08 quant-ph
Non-convexity of private capacity and classical environment-assisted capacity of a quantum channel
经典信道的容量是凸的。对于信道的量子容量，情况并非如此：不同量子信道的混合容量超过单个容量的混合，因此是非凸的。在这里，我们表明，这种效果超出了量子容量，并持有私人和经典的环境辅助容量的量子信道。
2016-09-13 cs.IT math.IT quant-ph
The exact strong converse exponent for private communication over quantum channels
National Taiwan University（国立台湾大学）；Leibniz Universität Hannover（汉诺威莱布尼茨大学）；National University of Singapore（新加坡国立大学）
本文确定了量子窃听信道秘密密钥传输的精确强逆指数，引入Renyi私有信息表征，证明高于私有容量时保真度指数衰减。
2026-09-30 cs.IT math.IT quant-ph
Bounding the quantum capacity with flagged extensions
本文研究了量子信道凸组合的标记扩张，得到了标记扩张可降解的一般充分条件。一个直接的应用是任何信道的量子$Q$和私有$P$容量的界限，该信道是酉映射和另一信道的混合，其中与酉分量相关联的概率大于$1/2$。然后，我们专门我们的充分条件标记泡利通道，获得一个家庭的量子和私人容量的泡利通道的上界。特别是，我们建立了新的国家的最先进的上界的量子和私人容量的去极化通道，BB84通道和广义振幅阻尼通道。此外，标记的构造可以自然地应用于具有较少限制的降解性条件的通道的张量幂，这表明可以通过考虑大量的通道使用来找到更好的上限。
2022-02-04 quant-ph
Private and Quantum Capacities of More Capable and Less Noisy Quantum Channels
介绍了两类新的量子信道，我们称之为更有能力和更少的噪音。更有能力的类由通道组成，使得互补通道对环境的量子容量为零。噪声较小的类由这样的信道组成，使得对环境的补充信道的私有容量为零。对于更有能力的阶层，澄清了私人能力和量子能力是一致的。对于噪声较小的类，澄清了私有容量和量子容量可以用单字母表征。
2012-01-25 cs.IT math.IT quant-ph
Converse bounds for private communication over quantum channels
本文建立了量子信道私有传输能力的几个逆界。主要的概念发展牢固地建立在私有状态的概念上，私有状态是一种强大的、独特的量子方法，用于将涉及局部操作和公共经典通信的隐私的三分图简化为涉及局部操作和经典通信的量子隐私的二分图。这种方法以前已经导致了一些最强的上限的秘密密钥速率，包括挤压纠缠和纠缠的相对熵。在这里，我们使用这种方法与“隐私测试”，以建立一个一般的元逆界的私人通信，它有一些应用程序。元逆允许证明任何量子信道的纠缠的相对熵是私人通信的强逆速率。对于协变信道，元逆也导致二阶扩展的相对熵的纠缠界限的私人通信速率。对于这样的信道，边界也适用于私人通信设置，其中发送方和接收方由无限的公共经典通信辅助，因此，它们与建立在这些信道上进行的量子密钥分发协议的各种逆边界有关。我们发现几个感兴趣的通道的精确表征，并应用该方法建立几个逆边界上的所有相位不敏感玻色子通道的私人传输能力。
2017-01-12 cs.IT math.IT quant-ph
Conditional channel simulation
在这项工作中，我们设计了一个特定的量子信道，这是基于使用的控制系统的模拟工具。这使我们能够模拟一个平均的量子信道，这是表示在一个系综的通道，即使当这些通道组件不联合隐形传态协变。这种设计也扩展到渐近模拟，连续合奏，和内存通道。作为一个应用程序，我们推导出相对熵的纠缠上界的私人通信在各种渠道，包括非高斯混合的玻色子有损通道。在其他结果中，我们还建立了双向量子和私人容量的所谓的“defrasure”通道。
2018-12-18 quant-ph
Private Correlations Certify Sensing Capability
Perimeter Institute for Theoretical Physics；University of Waterloo（滑铁卢大学）
该研究提出私有关联可作为分布式传感的计量资源，证明编码基中正私有信息能为局部可访问传感能力提供定量下界，且仅经典关联无法实现类似保证。
2026-10-06 physics.optics quant-ph
Polaractivation of Hidden Private Classical Capacity Region of Quantum Channels
我们定义了噪声量子信道上的一种新的通信现象。研究的解决方案被称为极化激活，并基于量子极化编码。极化激活是量子系统中信道极化效应的自然结果，利用速率增量的思想可以打开噪声量子信道的隐藏容量区域。虽然在经典信道的情况下，只能增加经典通信的速率，但在量子信道的情况下，可以利用信道极化和速率提高来打开不可达的容量区域。我们证明了开放的私人经典容量域的结果。我们证明了该方法适用于任意的量子信道，如果满足一个给定的标准的对称经典容量。我们还导出了私有经典容量域极化激活的经典通信速率的一个必要下界。
2013-05-26 cs.IT math.IT quant-ph
Public and private resource trade-offs for a quantum channel
柯林斯和波佩斯库在经典和量子信息理论中的几个资源之间实现了一个强有力的类比。科林斯-波佩斯库类比指出，公共经典通信、私人经典通信和密钥之间的相互作用有点类似于经典通信、量子通信和纠缠的相互作用。本文讨论了噪声量子信道的情况下，这种类比的信息论处理。我们确定了一个量子信道与公共经典通信，私人经典通信和秘密密钥的无噪声资源相互作用的容量区域。然后，我们比较这个区域与经典的量子纠缠区从我们以前的努力，并明确观察纠缠的强相关性和缺乏一个超密集的编码协议在公共-私人-秘密密钥设置的信息理论的后果。该区域简化了几个现实的，物理动机的通道，如纠缠破坏通道，阿达玛通道，量子擦除通道，我们能够计算和绘制这些通道的几个例子的区域。
2012-06-25 cs.IT math.IT quant-ph
Simple proof of confidentiality for private quantum channels in noisy environments
众所周知，量子通信协议的完整安全性证明可能涉及复杂的验证，并混淆了安全性最终依赖的关键物理见解。在这种情况下，对于大多数社区来说，这种证明的效用可能会受到限制。在这里，我们提供了一个简单的证明的机密性的并行量子信道建立通过纠缠蒸馏的基础上散列，在噪声的存在下，和一个恶意的窃听者谁是唯一的限制由量子力学的法律。其直接贡献在于将递归型纠缠蒸馏协议的线性机密性水平提高到散列协议的指数级。该证明直接利用了与安全相关的物理性质：基于测量的量子计算与资源状态和贝尔对从窃听者分离。证明也适用于Eve完全控制输入状态的情况，并获得有关各方应用的操作和噪声的所有信息。散列后的结果状态是私有的，即，从窃听者身上解脱出来此外，纠缠蒸馏和机密性的噪声机制并不一致：即使在纠缠蒸馏失败的情况下，机密性也可以得到保证。我们将我们的结果扩展到多方的情况下，特别感兴趣的安全量子网络。
2019-03-25 quant-ph
"Pretty strong" converse for the private capacity of degraded quantum wiretap channels
在最近针对可降解量子信道的量子和私有容量的“相当强”的逆[Morgan/Winter，IEEE Trans. Inf. Theory 60（1）：317-333，2014]的脉络中，我们使用相同的技术，特别是最小熵的演算，来示出针对降级的经典-量子-量子（cqq-）窃听信道的私有容量的相当强的逆，其推广了Wyner的降级的经典窃听信道的模型。虽然结果不是完全紧密的，在错误和隐私参数的区域（逆界对于其成立）与更大的不适用区域之间留下一些间隙，但是它代表了朝向理解窃听信道的强逆的进一步步骤[cf. Hayashi/Tyagi/Watanabe，arXiv：1410.0443 for the classical case].
2016-04-26 cs.IT math.IT quant-ph
Private quantum network sensing with efficient multi-partite entanglement distribution via lossy channels
Keio University（庆应义塾大学）；Advanced ICT Research Institute, National Institute of Information and Communications Technology (NICT)（国家信息通信技术研究所先进ICT研究所）
提出一种基于高效GHZ态分布方案的量子网络传感协议，通过有损信道降低分布式参数（包括任意线性组合）的估计误差，并实现隐私保护。
2026-06-26 quant-ph
Fault tolerant channel-encrypting quantum dialogue against collective noise
本文提出了两种抗集体噪声的容错信道加密量子对话协议。一种是针对集体失相噪声，而另一种是针对集体旋转噪声。无退相干态，每个由两个物理量子比特组成，充当对抗集体噪声的旅行态。Einstein-Podolsky-Rosen对是量子密钥的一种，它通过一个集体噪声信道预先在两个参与者之间安全地共享。通过量子私钥的加密和解密，每个双光子逻辑量子比特的初始态在两个参与者之间被私有地共享。由于量子加密共享每个行进逻辑量子比特的初始状态，因此克服了信息泄漏的问题。只要选择适当的旋转角度，旋转后的量子私钥可以重复使用，节约了量子资源。其信息理论效率接近66.7%。所提出的量子点协议只需要单光子测量，而不是双光子联合测量的量子测量。安全性分析表明，窃听者在对话过程中不可能在不被发现的情况下获得任何有用的秘密信息。此外，所提出的量子点协议可以在实验中实现与现有技术。
2022-05-05 quant-ph
Quantum Encodings, Private Messages, and Communication Complexity
University of Cambridge（剑桥大学）；Carnegie Mellon University（卡内基梅隆大学）；University of Washington（华盛顿大学）
本文研究量子可分解随机编码与量子私有同时消息协议的联系，揭示预共享纠缠量对量子编码大小和通信复杂度的核心影响，并给出上下界。
2026-09-17 quant-ph
Quantum Key Distribution Protocol with Private-Public Key
提出了一种基于公钥密码组合和私钥密码的量子密码协议。与BB84协议[1]及其许多变体[2，3]不同，使用两个量子信道。目前的研究并没有提出信息和解机制来推导密钥。描述了三个相关的密钥分配系统。
2012-05-12 quant-ph
Position-based coding and convex splitting for private communication over quantum channels
经典输入量子输出（cq）窃听信道是涉及经典发送方$X$、合法量子接收方$B$和量子窃听方$E$的通信模型。使用这种信道的专用通信协议的目标是使发送方$X$以合法接收方$B$能够可靠地解码消息的方式发送消息，而窃听者$E$基本上不知道发送了哪个消息。cq窃听信道的$\varepsilon $ -一次性私有容量等于可以通过信道传输的最大比特数，使得私有误差不大于$\varepsilon\in(0,1)$。本论文提供了一个下界的$\varepsilon$ -一次性私人经典容量，利用最近开发的技术Anshu，Devabathini，Jain，Warsi，称为基于位置的编码和凸分裂。下限等于$X$和$B$之间的假设检验互信息与$X$和$E$之间的“交替”平滑最大信息的差。然后，一次性下限导致在无记忆cq窃听信道上的私人经典通信的二阶编码速率的非平凡下限。
2017-08-27 cs.IT math.IT quant-ph
Private quantum codes: introduction and connection with higher rank numerical ranges
我们简要介绍了量子密码学和密钥分发中的一个基本概念--私有量子码。私有码态的特点是在量子信道的作用下，它们的输出态的不可分辨性，我们表明，更高的秩数值域可以用来描述它们。我们还展示了这种描述是如何通过共轭通道自然产生的，以及量子纠错和密码学之间的桥梁。
2014-07-05 math.OA quant-ph
Resource requirements of private quantum channels and consequence for oblivious remote state preparation
香农在著名的著作中指出，n比特的共享密钥是必要的，并且足以以信息理论上安全的方式传输n比特的经典信息。Ambainis、Mosca、Tapp和de Wolf在quant-ph/0003101中考虑了一种更一般的设置，称为专用量子信道，其中需要传输的不是经典信息，而是量子态，并且只允许单向通信。他们表明，在这种情况下，2n比特的共享密钥是必要的，足以传输n比特状态。我们考虑最一般的设置，其中我们允许所有可能的组合，即我们让输入被传输，发送的消息和共享资源是经典/量子的。我们开发了一个通用框架，通过该框架，我们能够在所有这些情况下显示通信/共享资源的严格界限，这包括Shannon和Ambainis等人的结果。作为我们的论点的结果，我们还表明，在单向不经意的远程状态准备协议中，用于传输n量子比特纯态，通信的熵必须是2n，并且共享资源的纠缠度量必须是n。这推广了Leung和Shor的结果，在共享资源最大纠缠的特殊情况下，例如EPR对，通信长度上显示出相同的界，从而解决了他们的论文中提出的关于没有最大纠缠共享资源的协议的一个公开问题。
2006-08-10 quant-ph
Private Remote Phase Estimation over a Lossy Quantum Channel
针对私有远程量子传感（PRQS）在无信道模型假设下估计界限宽松的问题，首次提出单用户场景下使用连续变量态的PRQS协议，在典型有损攻击假设下计算出协议的真实估计误差和隐私性。
2025-11-12 physics.optics quant-ph
Universal classical-quantum channel resolvability and private channel coding
本研究针对经典-量子信道完全通用私有编码的构造难题，利用关联Schreier图的谱扩展性质构建了首个确定性信道无关可解性码本，结合基于Schur-Weyl对偶的通用编码实现了已知最优速率，为安全通信中的图扩展器性质研究提供了新视角。
2025-10-03 cs.IT math-ph math.IT
