Quantum Cryptography Based on the Time--Energy Uncertainty Relation
S. N. Molotkov, S. S. Nazin
提出了一种基于基本时间-能量不确定关系的新密码体制。这样的密码系统可以用相关光子对和单光子状态来实现。
A new cryptosystem based on the fundamental time--energy uncertainty relation is proposed. Such a cryptosystem can be implemented with both correlated photon pairs and single photon states.
机构、总结、中文摘要均由AI分析而来，可能存在错误，请以论文正文为准。
继续探索
It has been shown recently that the framework of quantum sampling, as introduced by Bouman and Fehr, can lead to new entropic uncertainty relations highly applicable to finite-key cryptographic analyses. Here we revisit these so-called sampling-based entropic uncertainty relations, deriving newer, more powerful, relations and applying them to source-independent quantum random number generators and high-dimensional quantum key distribution protocols. Along the way, we prove several interesting results in the asymptotic case for our entropic uncertainty relations. These sampling-based approaches…
A min-entropy uncertainty relation for finite size cryptography
除了它们的基础意义，熵不确定性关系在证明量子密码协议的安全性方面起着核心作用。因此，特别感兴趣的是BB84和六状态编码的平滑最小熵方面的关系。以前，强不确定性关系，得到了有效的大块长度的限制。在这里，我们证明了一个新的不确定性关系的光滑的最小熵，只是稍微不那么强，但具有至关重要的性质，它可以应用到相当小的块长度。这为许多密码协议的实际实现铺平了道路。作为我们的证明的一部分，我们表现出紧密的不确定性关系的家庭Renyi熵，可能是独立的利益。
Entropic Uncertainty Relations and their Applications
海森堡的不确定原理构成了量子力学的基本要素。用熵表示的不确定关系最初是为了解决不确定原理最初表述中的概念缺陷而提出的，因此在量子基础中起着重要作用。最近，熵不确定性关系已经成为几乎所有量子密码协议安全性分析的核心要素，例如量子密钥分发和两方量子密码。这篇评论调查了熵不确定性关系，这些关系抓住了海森堡的观点，即不相容测量的结果是不可能预测的，涵盖了有限维和无限维测量。然后，这些想法被扩展到包含观察对象与其环境之间的量子相关性，从而允许各种最近的、更一般的不确定原理的表述。最后，讨论了各种应用，从纠缠见证波粒二象性量子密码学。
Quantum cryptography with squeezed states
提出了一种基于位移压缩真空态的量子密钥分发方案。在两个场正交分量中的一个中压缩状态，并且压缩分量的值用于从字母表中编码字符。正交分量之间的不确定性关系阻止窃听者以足够的精度来确定两者以确定被发送的字符。损耗会降低该方案的性能，但可以使用相敏放大器来增强信号并部分补偿其影响。
Continuous Variable Quantum Cryptography - beating the 3 dB loss limit
我们证明了基于连续变量实现的安全量子密钥分发系统可以超过光束分裂攻击所暗示的明显的3 dB损失限制。对于标准的最小不确定态，如相干态，建立了损失极限。我们表明，通过适当的后选择机制，我们可以进入一个区域，夏娃的知识落后于Alice和Bob之间共享的信息，即使在存在重大损失。
Tomographic Quantum Cryptography Protocols are Reference Frame Independent
考虑一类d维参考系无关的量子密钥分发协议，其中Alice和Bob有一个自然基是对齐的，其余的参考系是不对齐的.我们将现有的方法与断层摄影完整的协议。我们评论两种不同的方法，有限的关键界限在这种情况下，一个直接和一个使用熵的不确定性关系，并建议现有的有限的关键界限仍然可以改进。
Quantum Uncertainty and Entropy
本文综述量子力学中各种不确定性关系及其细微差别，涵盖基础应用如互补性理解及实际应用如量子计量与密码学，同时讨论方差与熵基不确定性。
Cryptography in a Quantum World
量子计算对密码学产生了深远的影响。肖尔发现了一种有效的量子算法来分解大整数，这意味着一旦量子计算机建成，许多现有的基于计算假设的经典系统就可以被打破。因此，必须找到实现安全协议的其他方法。本论文的目的是有助于理解的物理限制，以及在量子设置密码的可能性。特别是，我们调查的几个问题，是至关重要的量子协议的安全性：我们如何找到良好的不确定性关系的大量的测量设置？纠缠的存在如何影响经典协议？纠缠对实现量子协议有什么限制？最后，我们是否可以使用现实的假设来规避其中的一些限制？
Finite key size analysis of two-way quantum cryptography
量子密码协议通常利用单向量子信道来解决将共享秘密串分发给两个相距遥远的用户的问题。然而，已经提出了利用双向量子信道的替代协议用于相同的目标并且具有潜在的优点。本文综述了利用熵不确定性关系对双向量子密钥分发协议抵抗最一般的窃听攻击的安全性证明。然后，通过诉诸的“平滑”版本的熵，我们扩展这样的证明有限的密钥大小的情况下。将结果与单向协议的结果进行比较，显示出一些优势。
An All-But-One Entropic Uncertainty Relation, and Application to Password-based Identification
熵不确定关系是海森堡不确定原理的定量表征，它利用熵测度来量化不确定性。在量子密码学中，它们经常被用作安全证明的方便工具。我们提出了一个新的熵测不准关系。这是第一个这样的不确定性关系，降低了测量结果的不确定性，除了一个测量选择，从一个任意大的（但具体选择）可能的测量集合，同时，使用最小熵作为熵度量，而不是香农熵。这使得它特别适合量子密码学。作为应用，我们在有界量子存储模型中提出了一个新的量子身份识别方案。它利用我们的新的不确定性关系作为其安全性证明的核心。与Damgård等人提出的原始量子识别方案相比，我们的新方案还提供了一些安全性，以防有界量子存储假设不成立。具体来说，我们的计划仍然是安全的对手，具有无限的存储能力，但仅限于非自适应单量子位操作。Damgård等人的方案，另一方面，在这样的攻击下完全崩溃。
On Classical and Quantum Cryptography
经典密码学与量子密码学讲座。私钥密码系统（Private Key Cryptosystems）数论的基础。公钥密码和RSA密码系统。香农熵和互信息。熵不确定性关系。无克隆定理。BB84量子密码协议安全证明。贝尔定理。EPRBE量子密码协议。
Tight Finite-Key Analysis for Quantum Cryptography
尽管量子密码学在理论和实验上都取得了巨大的进展，但目前大多数量子密钥分发实现的安全性仍然没有得到严格的确定。主要问题之一是最终密钥的安全性高度依赖于合法方之间交换的信号的数量M。然而，在任何实际实现中，M都受到可用资源的限制，现有的安全证明通常仅对不切实际的大M值渐近有效。在这里，我们证明，理论和实践之间的差距可以克服使用最近开发的证明技术的基础上的不确定性关系的光滑熵。具体地说，我们考虑了一族Bennett-Bennard 1984量子密钥分发协议，并证明了对于中等的M值，可以保证对一般攻击的安全性。
A Talk on Quantum Cryptography, or How Alice Outwits Eve
爱丽丝和鲍勃希望在没有大反派夏娃偷听他们谈话的情况下进行交流。爱丽丝决定选修两门大学课程，一门是密码学，另一门是量子力学。在课程中，她发现她可以用她刚刚学到的东西来设计一个加密通信系统，该系统可以自动检测Eve是否适合她的恶意窃听。讨论的一些主题是海森堡的不确定原理，Vernam密码，BB84和B92密码协议。谈话结束时讨论了夏娃的一些可能的窃听策略，不透明窃听，半透明窃听，半透明窃听与纠缠。
Information-Disturbance theorem and Uncertainty Relation
信息扰动定理在量子密码安全性证明中具有重要作用。该定理本身是有趣的，因为它可以被视为不确定原理的信息论版本。然而，它能够处理有限的情况。本文抛弃了对信源的限制，得到了一个一般的信息扰动定理。该定理将Eve的信息增益与Bob的信息增益联系起来。
A Monogamy-of-Entanglement Game With Applications to Device-Independent Quantum Cryptography
我们考虑一个博弈，在这个博弈中，两个独立的实验室合作准备一个量子系统，然后被要求猜测第三方在该系统上随机进行测量的结果。直觉上，根据不确定原理和纠缠的一夫一妻制，两个参与者同时成功猜对结果的概率是有界的。我们感兴趣的问题是，当许多这样的游戏并行执行时，成功概率如何缩放。我们表明，任何策略，最大限度地提高概率赢得每一个游戏单独也是最佳的平行重复的游戏。我们的结果表明，最佳的猜测概率可以实现不使用纠缠。我们探讨这一结果的几个应用。首先，我们表明，它意味着安全的标准BB84量子密钥分发时，接收方使用完全不可信的测量设备，即我们表明，BB84是单侧设备无关。其次，我们展示了我们的结果可以用来证明一轮位置验证方案的安全性。最后，我们推广了一个著名的猜测概率的不确定性关系到量子边信息。
Cryptography in the Bounded-Quantum-Storage Model
本论文是在有界量子存储模型下对密码协议的研究。在实用方面，给出了Rabin不经意传输、1-2不经意传输和比特提交的简单协议。诚实的玩家不需要量子内存，而协议只能被控制大量量子内存的对手打破。协议是高效的，非交互式的，可以用今天的技术来实现。在理论方面，根据新的强安全性定义，建立了新的包含最小熵的熵不确定性关系，并用于证明协议的安全性。例如，在针对量子存储器有界窃听者的量子密钥分发（QKD）的现实设置中，不确定性关系允许证明QKD协议的安全性，同时与具有无界对手的标准模型相比容忍相当高的错误率。
Information complementarity in multipartite quantum states and security in cryptography
我们推导出任意多方系统的任意量子态的互补关系，任意多方和维数，系统的一部分的纯度和几个相关量，包括纠缠和其他量子相关以及经典和总的相关性，该部分与系统的其余部分之间的互补关系。随后，我们使用这样的互补关系，纯度和量子互信息在三方的情况下，提供一个绑定的秘密密钥速率的个人攻击的量子密钥分发协议。
Strong connections between quantum encodings, non-locality and quantum cryptography
在量子系统中编码信息可以提供令人惊讶的优势，但同时也存在限制，因为测量可观察量可能会干扰量子系统的状态。在我们的工作中，我们深入分析了一个简单的问题：当我们对同一个量子系统依次进行两次测量时会发生什么？这个问题涉及到量子力学的一些基本性质，即不确定原理和量子测量的互补性。我们的结果有有趣的后果，例如，他们可以提供一个简单的证明，在著名的Clauser-Horne-Shimony-Holt游戏的最优量子策略。此外，我们表明，信息在量子系统中编码的方式可以提供一个不同的视角来理解量子信息的其他基本方面，如非局域性和量子密码学。我们证明了这些概念之间的一些强等价性，并提供了一些在所有领域的应用。
Practical quantum cryptography for secure free-space communications
量子密码学是一种新兴技术，其中双方可以使用光的量子态的传输来同时生成共享的秘密密码密钥材料。这些传输的安全性是基于量子力学定律的不可侵犯性和信息理论上安全的后处理方法。由于海森堡的不确定原理，对手既不能成功地窃听量子传输，也不能逃避检测。在本文中，我们描述了量子密码学的理论，以及我们的实验性自由空间系统的最新结果，我们首次证明了在日光下通过点对点室外大气路径生成量子密钥的可行性。我们实现了0.5 km的传输距离，这仅受测试范围长度的限制。我们的研究结果提供了强有力的证据，证明加密密钥材料可以在地面站和卫星之间（或两颗卫星之间）按需生成，允许卫星在轨道上安全地重新加密。我们提出了一个可行性分析的表面到卫星的量子密钥生成。
The relationship between two flavors of oblivious transfer at the quantum level
虽然全或无不经意传输和二选一不经意传输在经典密码学中是等价的，但由于量子密码学的性质，建立在安全的量子全或无不经意传输上的协议不能满足量子二选一不经意传输的严格定义。
Bell inequalities, classical cryptography and fractals
分析了量子比特的布尔函数与贝尔不等式之间的关系。讨论了贝尔不等式的最大量子破坏与相应布尔函数的非线性之间的关系。提出了一种布尔函数的可视化方案。对量子比特的贝尔不等式进行了分类，得到了一个较弱的结果（关于Jevons群的分类）.示出了分类的分形结构。所有结构都由Mathematica代码说明。
Quantum Cryptography in Practice
BBN、哈佛大学和波士顿大学正在建设DARPA量子网络，这是世界上第一个通过高速量子密钥分发提供端到端网络安全的网络，并测试该网络是否能抵御复杂的窃听攻击。自2002年12月以来，我们实验室的第一个网络链接已经建立并稳定运行。它在私有飞地之间提供了一个虚拟专用网络，用户流量受到量子密码学的弱相干实现的保护。该原型适用于通过标准电信（暗）光纤部署在大城市规模的区域。在本文中，我们介绍量子密码学，讨论它与现代安全网络的关系，并描述其不寻常的物理层，其专门的量子密码协议套件（本身就很有趣），以及我们对量子密码学的扩展，将其与量子密码学集成在一起。
Incompatibility of rank-one POVMs and quantum uncertainty relations
该研究将s阶不相容概念推广到秩一POVM，建立新型量子不确定关系，探究多POVM不相容性与支撑不确定关系的关联，成果可应用于量子密码等领域。
Quantum Cryptography II: How to re-use a one-time pad safely even if P=NP
当基本量子系统，如偏振光子，用于传输数字信息时，不确定原理产生了传统传输介质无法实现的新的密码现象，例如，原则上不可能窃听而不被检测到的高概率的通信信道。利用这样的信道，只要没有检测到窃听，一次性密码本就可以安全地重复使用多次，并且，提前规划，这些未受损传输的部分容量可以用于发送新的随机比特，当最终检测到窃听时，用这些随机比特来替换一次性密码本。与其他用于扩展一次性密码本的方案不同，该方案不依赖于复杂性理论假设，例如因子分解的难度。
Higher entropic uncertainty relations for anti-commuting observables
不确定性关系是量子力学的核心，也是所有量子密码学应用的基石。特别是，它们在有界量子存储模型中的密码协议中发挥着重要作用，证明所有现有协议的安全性最终归结为限制这些关系。然而，很少有人知道这种不确定性关系的两个以上的测量。在这里，我们证明了最佳的熵不确定性关系的反交换二进制可观的香农熵，和近最佳的关系的碰撞熵。我们的结果有直接的应用到量子密码学。
The entropic uncertainty relations are a very active field of scientific inquiry. Their applications include quantum cryptography and studies of quantum phenomena such as correlations and non-locality. In this work we find entanglement-dependent entropic uncertainty relations in terms of the Tsallis entropies for states with a fixed amount of entanglement. Our main result is stated as Theorem~\ref{th:bound}. Taking the special case of von Neumann entropy and utilizing the concavity of conditional von Neumann entropies, we extend our result to mixed states. Finally we provide a lower bound on t…
We propose a variational quantum attack algorithm (VQAA) for classical AES-like symmetric cryptography, as exemplified the simplified-data encryption standard (S-DES). In the VQAA, the known ciphertext is encoded as the ground state of a Hamiltonian that is constructed through a regular graph, and the ground state can be found using a variational approach. We designed the ansatz and cost function for the S-DES's variational quantum attack. It is surprising that sometimes the VQAA is even faster than Grove's algorithm as demonstrated by our simulation results. The relationships of the entanglem…
Improved Uncertainty Relation in the Presence of Quantum Memory
在Coles-Piani最近提出的熵不确定原理中，熵和由两个投影测量之间的第一个和第二个最大重叠控制。我们推广的熵的不确定性关系的存在下的量子存储器，并找到确切的依赖于所有$d$最大的两个测量之间的重叠任何$d$维希尔伯特空间。在没有量子记忆的情况下，导出了相应的熵不确定原理。在量子存储的情况下，我们的界比以前的熵界严格更紧，这在具有纠缠证人的量子密码学和量子密钥分发中具有潜在的应用。
Quantum State Disturbance vs. Information Gain: Uncertainty Relations for Quantum Information
当一个观察者想要识别一个量子态时，已知它是一组给定的非正交态之一，观察行为会对该态产生扰动。我们调查的信息增益和干扰之间的权衡。这个问题在量子密码学中有重要的应用。最佳检测方法，对于一个给定的容忍干扰，明确发现在两个等概率非正交纯态的情况下。
Entropic Uncertainty for Biased Measurements
针对两个测量基彼此有偏时标准熵不确定性关系无法提供最优下界的问题，推导出一种新的熵不确定性关系，并在包括有偏测量设备的BB84等量子密码协议中证明其能产生更高的密钥率。
Cryptographic encryption scheme for solving the trusted courier problem based on metastable excited nuclei
量子密码学使得将短共享密钥（例如256位[1]）扩展为任意长共享密钥成为可能。量子密码学的新颖之处在于，每当间谍试图窃听通信时，他都会对消息的传输造成干扰。最终，这种不可避免的干扰是海森堡的不确定原理的结果，它限制了互补观测量的联合知识。现在，一个问题仍然存在：为了初始化量子密钥分发，Alice和Bob需要共享短的共享密钥，以便能够明确地识别彼此。因此，需要一个可靠的信使。受量子密码学的启发，我们提出了一种解决可信信使问题的方法。这个想法是将Alice发送给Bob的密钥编码到不稳定的原子核中，这样消息只有在信使将其传递给Bob之后才能显示。在这种方法中，我们用另一种不确定性来代替海森堡不确定性，这种不确定性表征了不稳定核衰变时间的知识。正如我们将展示的，即使在我们不信任携带密钥的信使的情况下，该方案也可以刷新密钥。
Quantum computing and quantum communications are exciting new frontiers in computing and communications. Indeed, the massive investments made by the governments of the US, China, and EU in these new technologies are not a secret and are based on the expected potential of these technologies to revolutionize communications, computing, and security. In addition to several field trials and hero experiments, a number of companies such as Google and IBM are actively working in these areas and some have already reported impressive demonstrations in the past few years. While there is some skepticism a…
In this paper we discuss the Hidden Subgroup Problem (HSP) in relation to post-quantum group-based cryptography. We review the relationship between HSP and other computational problems discuss an optimal solution method, and review the known results about the quantum complexity of HSP. We also overview some platforms for group-based cryptosystems. Notably, efficient algorithms for solving HSP in such infinite group platforms are not yet known.
Uncertainty relations from simple entropic properties
不确定性关系提供了对不相容测量的结果如何预测的约束，并且，以及对我们理解量子理论的基础，它们具有实际应用，例如密码学和见证纠缠。在这里，我们揭示了这些关系的熵形式，表明它们遵循一些简单的熵性质，包括数据处理不等式。我们证明这些关系，而不依赖于熵的精确表达式，因此表明，一个单一的技术适用于几个熵量，包括冯诺伊曼熵，最小和最大熵和Renyi熵。
Attack of Many Eavesdroppers via Optimal Strategy in Quantum Cryptography
我们研究的情况下，$n$窃听攻击Bennett-Bennard密码协议通过自己的最佳和对称的策略。信息增益和互信息与发送方为每个窃听明确推导。对于任意$n$窃听者的情况，接收器的错误率可以使用递归关系导出。虽然第一个窃听者可以获得互信息，而不会受到其他窃听者的干扰，但随后的窃听通常会增加接收器的错误率。其他窃听者不能充分地获得关于输入信号的信息。结果，每个窃听者获得的信息变得小于最优信息。
Secrecy, Computational Loads and Rates in Practical Quantum Cryptography
讨论了量子密码系统在实际应用中遇到的一些问题，包括在存在完美和不完美信源的情况下的无条件保密性、计算量和有效保密率。在量子密码学的背景下讨论了不同类型的无条件保密性及其与一般通信安全性的关系。为了实际执行量子密码协议，有必要提供足够的计算资源来执行各种处理步骤，例如筛选、纠错、隐私放大和认证。我们展示了支持实际量子密码实现所需的完整计算机机器指令要求。我们进行了一个数值比较系统的性能特性的实现，利用弱相干光源或完美的单光子源，窃听者的特点是不同水平的技术能力的量子信道上的个人攻击。我们发现，虽然在某些情况下，它是最好的采用完美的单光子源，在其他情况下，它是最好的利用弱相干源。在任何一种情况下，最终共享密码的保密级别都是相同的，相关的区别性品质因数是有效吞吐率。
Optimal Eavesdropping in Quantum Cryptography. I
我们考虑Bennett-Bennard密码方案，它使用两个共轭量子基。窃听者试图获取在其中一个基中发送的量子比特的信息，会对在另一个基中发送的量子比特造成干扰。我们推导出一个上限的可访问的信息在一个基础上，对于一个给定的错误率的共轭基础。独立固定的错误率的共轭基，我们表明，这两个界限可以同时达到由两个量子比特组成的最佳窃听探针。量子位的相互作用和随后的测量被明确描述。这些结果相结合，给出一个表达式的最佳信息窃听者可以获得一个给定的平均干扰时，她的互动和测量信号进行信号。最后，讨论了量子密码学与贝尔不等式违背的关系。
The quantum entropic uncertainty relation and entanglement witness in the two-atom system coupling with the non-Markovian environments are studied by the time-convolutionless master-equation approach. The influence of non-Markovian effect and detuning on the lower bound of the quantum entropic uncertainty relation and entanglement witness is discussed in detail. The results show that, only if the two non-Markovian reservoirs are identical, increasing detuning and non-Markovian effect can reduce the lower bound of the entropic uncertainty relation, lengthen the time region during which the enta…
The Structure of Bipartite Quantum States - Insights from Group Theory and Cryptography
本论文主要研究二分量子态的结构。第一部分利用酉群和对称群的表示理论分析了量子态的谱。特别地，它示出了如何导出一个二分量子态和它的约化态的光谱之间的一对一的关系，和Kronecker系数的对称群。在第二部分中，重点研究了两体量子态的纠缠。利用经典密码学中纠缠蒸馏和密钥协商的相似性，提出了一种新的纠缠度量--“压扁纠缠”。
Uncertainty characteristics of generalized quantum measurements
任何量子测量的效果都可以通过作用于被测系统的量子态的测量算符{M_m}的集合来描述。然而，希尔伯特空间形式主义倾向于模糊测量结果与被测系统的物理性质之间的关系。在本文中，测量算子的测量分辨率和干扰的表征。然后，它是可能的，制定测量过程中的不确定性关系是有效的任意输入状态。这些概念的动机是从量子通信的观点来解释的。结果表明，作为测量分辨率和干扰之间的关系的不确定性的直观解释提供了一个有效的描述测量反作用。可能的应用量子密码学，量子克隆和隐形传态进行了讨论。
When elementary quantum systems, such as polarized photons, are used to transmit digital information, the uncertainty principle gives rise to novel cryptographic phenomena unachievable with traditional transmission media, e.g. a communications channel on which it is impossible in principle to eavesdrop without a high probability of disturbing the transmission in such a way as to be detected. Such a quantum channel can be used in conjunction with ordinary insecure classical channels to distribute random key information between two users with the assurance that it remains unknown to anyone else,…
Exponential separations for one-way quantum communication complexity, with applications to cryptography
我们给出了一个部分布尔函数的单向量子和经典通信协议之间的指数分离（布尔隐藏匹配问题的Bar-Yossef等人的变种）。在此之前，这种指数分离只适用于关系型问题。通信问题对应于针对关于其随机源的少量\emph{quantum}信息而失败的\emph{strong extractor}。我们的证明使用Kahn，Kalai和Linial的傅立叶系数不等式。我们也给出了这种分离的一些应用。特别是，我们表明，有隐私放大计划，是安全的对经典的对手，但不是对量子对手，我们给出了第一个例子的密钥扩展方案的模型中的有界存储密码是安全的对经典的内存有界的对手，但不是对量子的。
Based on the statistical concept of the median, we propose a quantum uncertainty relation between semi-interquartile ranges of the position and momentum distributions of arbitrary quantum states. The relation is universal, unlike that based on the mean and standard deviation, as the latter may become non-existent or ineffective in certain cases. We show that the median-based one is not saturated for Gaussian distributions in position. Instead, the Cauchy-Lorentz distributions in position turn out to be the one with the minimal uncertainty, among the states inspected, implying that the minimum-…
Entropic uncertainty from effective anti-commutators
我们研究两个或多个二元测量的熵不确定性关系，例如自旋- $\frac{1}{2}$或偏振测量。我们认为，这些测量的有效的反干扰因子，即在测量之前对状态进行评估的反干扰因子，是测量不相容性的一种权宜之计。基于两两有效反算子的知识，我们导出了一类以条件Rényi熵表示的熵测不准关系。我们的不确定性关系制定的有效措施的不兼容性，这可以独立于设备进行认证。因此，我们讨论了我们的研究结果的潜在应用设备无关的量子密码学。此外，为了研究我们的分析的紧密性，我们考虑了最简单的（并且非常好研究的）量子比特上的两个测量的场景。我们发现，我们的结果优于著名的约束，由于Maassen和Uffink [物理学。60，1103（1988）]，并提供了一个新的分析表达式的最小不确定性，也优于最近的一些界限的基础上优化。
Large N Quantum Cryptography
在量子密码学中，实现特定任务$N$次的协议可达到的安全级别与实现该任务一次的协议可达到的安全级别没有简单的关系。对于本身不能安全实现的任务的$N$副本，可以获得有用的部分安全性，甚至在适当的意义上接近完美的安全性。我们说明了这一点与不信任的各方之间的量子比特串承诺和量子随机数生成的协议。
Conjectured Strong Complementary Information Tradeoff
我们推测了一个新的熵不确定原理，该原理控制在给定量子态形式的辅助信息的系统上进行的互补观测的熵，推广了Maassen和Uffink的熵不确定关系[Phys. Rev. Lett. 60，1103（1988）]。我们通过采用Christandl和Winter关于量子信道的类似结果[IEEE Trans.Inf.Theory 51，3159（2005）]证明了某些共轭可观测量的特殊情况，并讨论了该结果在量子系统解耦和量子密码安全分析中的可能应用。
Quantum cryptography -- the application of quantum computing techniques to cryptography has been extensively investigated. Two major directions of quantum cryptography are quantum key distribution (QKD) and quantum encryption, with the former focusing on secure key distribution and the latter focusing on encryption using quantum algorithms. In contrast to the success of the QKD, the development of quantum encryption algorithms is limited to designs of mostly one-time pads (OTP) that are unsuitable for most communication needs. In this work we propose a non-OTP quantum encryption scheme utilizi…
We introduce a definition of the fidelity function for multi-round quantum strategies, which we call the strategy fidelity, that is a generalization of the fidelity function for quantum states. We provide many properties of the strategy fidelity including a Fuchs-van de Graaf relationship with the strategy norm. We also provide a general monotinicity result for both the strategy fidelity and strategy norm under the actions of strategy-to-strategy linear maps. We illustrate an operational interpretation of the strategy fidelity in the spirit of Uhlmann's Theorem and discuss its application to t…
Experimental test of generalized multipartite entropic uncertainty relations
本研究利用四光子纠缠态实验检验了广义多体熵不确定性关系，证明其能改进三方场景下的熵下界并提升量子密钥分发的安全密钥率，将EUR检验扩展至多体范畴。
Cryptography In the Bounded Quantum-Storage Model
假设对手的量子存储器是有界的，我们开始研究具有无条件安全性的两方密码原语。我们表明，不经意的传输和比特承诺可以在这个模型中使用协议，其中诚实的当事人不需要量子存储器，而一个敌对的球员需要量子存储器的大小至少为n/2，以打破协议，其中n是传输的量子比特的数量。这与经典的有界记忆模型形成了鲜明的对比，在经典的有界记忆模型中，我们只能容忍对手的记忆大小是诚实玩家记忆大小的二次方。我们的协议是高效的，非交互式的，可以使用当今的技术来实现。在技术方面，建立了一个新的包含最小熵的熵测不准关系。
Uncertainty relations involving complementary observables are one of the cornerstones of quantum mechanics. Aside from their fundamental significance, they play an important role in practical applications, such as detection of quantum correlations and security requirements in quantum cryptography. In continuous variable systems, the spectra of the relevant observables form a continnuum and this necessitates the coarse graining of measurements. However, these coarse-grained observables do not necessarily obey the same uncertainty relations as the original ones, a fact that can lead to false res…
Equivalence Between Average-Case Hardness of Learning and Cryptography for Mixed Quantum States
本研究证明混合量子态学习的平均情况困难性（AHL）等价于不可有效验证的单向态生成器（IV-OWSG）的存在，还得到SWAP预言机下IV-OWSG与OWSG的分离结果，解决了该领域的一个开放问题。
Contradictory uncertainty relations
我们在一个非常简单的框架内表明，不同的波动措施导致不确定性关系，从而导致矛盾的结论。更具体地说，我们专注于Tsallis和Renyi熵不确定性关系，我们得到的最小不确定性状态的一些不确定性关系是密切相关的不确定性关系的最大不确定性状态，反之亦然。
Gaps between equations and experiments in quantum cryptography
量子密钥分发的安全性证明是关于用量子力学的数学语言编写的模型的命题，问题是在安全性实验中将这些模型与实际设备联系起来。为了探讨这个问题，我们适应维特根斯坦的语言游戏的方法来查看量子语言在其应用到实验活动，涉及发送和接收设备。我们勾勒出一些概念，用来思考与实验相关的模型，而不假设实验符合任何模型，包括一个量子力学模型包围另一个量子力学模型的概念。对于任何符合给定实验结果并暗示密钥安全性的模型，都存在一个符合相同结果但否认该安全性的包络模型。结果，方程和实验中设备记录的行为之间存在着差距，只有借助逻辑和测量数据无法达到的东西才能弥合差距，这个词被称为猜测。虽然这种对猜测的认识鼓励了窃听，但在反馈回路的设计中对猜测的相关认识可以帮助发送器和接收器减少其对窃听的脆弱性。
Generalized Cauchy-Schwarz inequality and Uncertainty Relation
导出了一个推广的Cauchy-Schwarz不等式，并将其应用于量子力学中的测不准关系.我们看到不确定关系和最小不确定性波包的修改。
Minimum uncertainty states and squeezed states from the sum uncertainty relation
本文研究了求和不确定性关系下的最小不确定性态，证明其与传统乘积不确定性关系下的最小不确定性态一致，并展示了压缩态不受影响。
Experimental quantum cryptography with single photons and imperfect devices
研究利用半导体量子点光源单光子结合动态偏振态编码实现BB84协议，考虑单光子源及接收器的不完美性与误差范围，证明其安全性并分析性能，展现竞争力，为QKD实用无漏洞实现铺路。
Uncertainty Relation Based on Skew Information with Quantum Memory
我们提出了一个新的不确定性关系，通过定义一个基于偏斜信息的不确定性度量。对于二分系统，我们建立了量子记忆存在的不确定性关系。给出了量子关联与不确定度紧界之间的一般关系。
Uncertainty relations are fundamental in quantum mechanics. Here I propose state-independent variance-based uncertainty relations for two or more arbitrary observables in finite dimensional spaces. The uncertainty relations provide near-optimal lower bounds in some typical examples, and are useful for entanglement detection.
Quantum Entanglement and Generalised Uncertainty Relations
罗伯逊的不确定关系是海森堡不确定关系（HUR）最广泛接受的形式。当我们考虑纠缠粒子时，它会被修改。但这种表述没有考虑测量过程本身。通过将测量过程包括到不确定关系中，存在称为广义不确定关系的不确定关系的重新表述。HUR得到修改的情况下纠缠粒子。在这里，它表明，广义不确定关系（GUR）的限制也减少纠缠粒子。因此，GUR也表现出与纠缠粒子的HUR相似的趋势。而且，随着纠缠的增加，不确定性降低，测量变得更加精确。
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