量子比特承诺真的不可能吗？

重新审视量子比特承诺：可能与不可能

Reexamination of Quantum Bit Commitment: the Possible and the Impossible

安全性仅基于量子力学定律的比特承诺协议通常被认为是不可能的。本文给出了这个结果的一个加强的和明确的证明。我们将其范围扩展到更大范围的协议，这些协议可能具有任意数量的回合，其中经典信息和量子信息都被交换，并且可能包括中止和重置。此外，我们不认为接收器被绑定到一个固定的“诚实”的策略，使“匿名状态协议”，这是最近提出的一种可能的方式来击败已知的不去的结果也包括在内。我们发现，任何隐藏协议允许发送方找到一个作弊策略，这是普遍的意义上说，它对任何策略的接收器。此外，如果隐藏属性仅近似成立，则作弊以很高的概率未被检测到，这是我们明确估计的。该证明使用了一般两方协议的显式形式化，这是适用于更一般的情况下，和一个新的估计一般量子信道的Stinespring膨胀的连续性。该结果还提供了落在无限可用技术的标准设置之外的协议的自然表征，并且因此可以允许安全比特承诺。我们提出了一个新的这样的协议，其安全性，也许令人惊讶的是，依赖于在接收器的实验室中的退相干。

2007-10-15quant-ph

量子比特承诺中的无条件安全性

Unconditional security in quantum bit commitment

相互不信任的两方之间的比特承诺是一种强大的密码原语，可以实现许多密码学目标。人们普遍认为，由于量子纠缠欺骗，无条件安全的量子比特承诺是不可能的。本文提出了一个利用匿名量子态和不可克隆定理的无条件安全的比特承诺协议，并给出了完整的安全性证明。

2001-06-01quant-ph

量子比特托管

Quantum Bit Escrow

无条件安全的比特承诺和抛硬币在经典世界中是不可能的。比特承诺在量子世界中也是不可能的。我们引入了一个相关的新原语- { \em量子比特托管}。在这个原语中，Alice向Bob提交了一个比特$b$。承诺是{ \em binding}，在这个意义上，如果Alice被要求透露比特，Alice不能在没有被检测到欺骗的良好概率的情况下偏置她的承诺。承诺是{ \em sealing}，在这个意义上，如果Bob学习了关于编码位的信息，那么如果以后他被要求证明他是诚实地玩，他以很大的概率被检测到作弊。严格证明量子密码协议的正确性已被证明是一项艰巨的任务。我们开发的技术来证明量子比特托管协议的绑定和密封性能的定量陈述。我们构建的一个相关的原始协议是量子偏置硬币翻转协议，其中没有玩家可以控制游戏，即，即使是全能的作弊者也必须以某种恒定的概率输掉，这与经典世界形成鲜明对比，在经典世界中，这种协议是不可能的。

2000-04-04quant-ph

掩盖量子信息是不可能的

Masking quantum information is impossible

编码在复合量子态中的经典信息可以完全隐藏在约化的子系统中，并且只能在关联中找到。量子信息也是如此吗？如果量子信息对子系统是隐藏的，并散布在量子关联上，我们称之为量子信息的掩蔽。我们表明，虽然这可能仍然是真实的非正交量子态的一些限制集，它是不可能的任意量子态。这一结果表明，量子比特承诺--量子比特承诺的更强版本--一般来说是不可能的。我们的发现可能在秘密共享和未来的量子通信协议中有潜在的应用。

2018-06-12quant-ph

量子比特承诺的不可能性

A brief review on the impossibility of quantum bit commitment

13年前，人们第一次表达了在量子密码学中获得无条件安全的比特承诺协议的愿望。比特承诺在量子密码学中足以实现各种无条件安全的应用。1993年，量子比特承诺协议被提出并给出了安全性证明。然而，Mayers在1995年发现了该协议的一个基本缺陷，随后Lo和Chau也发现了该缺陷。后来Mayer推广了这个结果，他证明了无条件安全的比特承诺是不可能的。简要回顾了量子比特承诺的一般不可能定理和最近试图绕过这一结果。

1997-12-10quant-ph

高斯约束下的量子比特承诺

Quantum bit commitment under Gaussian constraints

量子比特承诺长期以来一直被认为是不可能的。然而，就像在经典的情况下，施加一定的约束的权力，各方可能使渐近安全协议的建设。在这里，我们介绍了一个量子比特承诺协议，并证明了它是渐近安全的，如果欺骗限制为高斯操作。该协议利用连续变量量子光载波，对于这种高斯约束是实验相关的，因为影响确定性非高斯作弊所需的高光学非线性是不可访问的。

2012-09-02quant-ph

量子比特承诺定理

The quantum bit commitment theorem

完全基于量子力学原理的无条件安全的双方比特承诺（不利用特殊相对论信令约束，或广义相对论或热力学原理）已被证明是不可能的，但这种说法一再受到挑战。量子比特承诺定理在这里审查和中心概念点，即“爱因斯坦-波多尔斯基-罗森”攻击或欺骗策略，总是可以应用，澄清。遵循这样的作弊策略是否会对作弊者不利的问题被认为是否定的。这个定理确实没有漏洞。

2001-01-14quant-ph

复杂性假设下的量子承诺

Quantum Commitments from Complexity Assumptions

比特承诺方案是现代密码学的基础。由于信息论安全在经典和量子体系中都不可能，我们需要研究计算安全的承诺方案。在本文中，我们研究了最坏情况下的复杂性假设，这意味着量子比特承诺计划。首先，我们表明，QSZK不包括在QMA意味着一个计算隐藏和统计绑定的秘密输入量子承诺计划。此外，我们给出了使用量子建议的随机输入承诺方案，该方案依赖于QIP不包括在QMA中的弱得多的假设（这比PP中不包括的PSPACE弱）。最后，我们找到了一个量子预言机，相对于诚实的验证者QSZK不包含在QCMA中，这类语言可以在量子多项式时间内使用经典证明进行验证。

2011-07-25quant-ph

带有任意小偏差的量子抛硬币是不可能的

Quantum coin flipping with arbitrary small bias is impossible

Lo和Chau表明，理想的量子抛硬币协议是不可能的。该证明简单地从量子比特承诺的不可能性证明中推导出来。然而，证明仍然留下了具有任意小偏差的量子硬币翻转协议的可能性。本文证明了具有任意小偏差的量子抛硬币协议是不可能的，并给出了量子抛硬币协议偏差的下界。

2002-04-10quant-ph

评《掩蔽量子信息是不可能的》

Comment on "Masking quantum information is impossible"

本文针对无掩蔽定理推出量子比特承诺不可能的论断提出质疑，指出二者之间的关联并非普遍成立。

2023-08-04quant-ph

量子比特串提交的可能性、不可能性和欺骗敏感性

Possibility, Impossibility and Cheat-Sensitivity of Quantum Bit String Commitment

无条件安全的非相对论比特承诺在经典世界和量子世界都是不可能的。但是，当一次提交一串n比特时，我们能把量子极限延伸多远？在本文中，我们介绍了一个框架的量子方案，其中爱丽丝提交了一个字符串的n位鲍勃在这样一种方式，她只能欺骗的一个位和鲍勃可以学习最多b位的信息之前，揭示阶段。我们的结果是双重的：我们通过一个显式的构造表明，在传统的方法中，其中揭示概率和猜测概率形成安全标准，不存在好的方案：a+b至少是n。然而，如果我们使用一个更自由的安全标准，即可访问的信息，我们构造了a=4log n+O（1）和b=4的方案，这在经典上是不可能的。此外，我们提出了一个欺骗敏感的量子比特串承诺协议，我们给出了一个明确的权衡鲍勃的能力，以获得有关提交字符串的信息，他被检测到作弊的概率。

2007-11-08quant-ph

量子比特串承诺的安全性依赖于信息测度

Security of quantum bit string commitment depends on the information measure

无条件安全的非相对论比特承诺在经典和量子世界中都是不可能的。然而，当一次提交一个n比特的字符串时，我们能把量子极限延伸多远？在这封信中，我们介绍了一个量子方案的框架，其中Alice向Bob提交了一串n位的字符串，以这种方式，她只能欺骗a位，而Bob可以在揭示阶段之前学习最多b位的信息。我们的结果是双重的：我们通过一个显式的构造表明，在传统的方法中，其中揭示概率和猜测概率形成安全标准，不存在好的方案：a+b至少是n。然而，如果我们使用一个更自由的安全标准，即可访问的信息，我们构造了a= 4log n+O（1）和b=4的方案，这在经典上是不可能的。我们的研究结果显着扩展了量子比特承诺的已知不可行结果。

2006-11-09quant-ph

量子串承诺的群协变协议

Group Covariant Protocols for Quantum String Commitment

研究了群协变编码下量子串承诺协议的安全性。首先，我们考虑一类QSC协议，这是一般性的，足以包括所有的QSC协议在以前的文献中。然后在这些协议中，我们考虑了组协变协议，并证明了绑定条件的精确上界是可以计算的。接下来利用这个结果，我们证明了，对于有限群的每一个不可约表示，总是存在一个相应的非平凡的QSC协议，达到了经典不可能实现的安全水平。

2006-10-16quant-ph

非静态量子比特承诺

Non-static Quantum Bit Commitment

根据Mayer、Lo和Chau的独立证明，量子比特承诺已经被认为是不可能的，假设在揭开阶段之前的整个量子态对用户是静态的。本文提出了一种无条件安全的非静态量子比特承诺协议，该协议中引入了一个可信第三方，该可信第三方不直接参与用户之间的任何通信，并且可以限制该可信第三方在不被用户发现的情况下不获取任何承诺信息。我们还证明了我们的量子比特承诺协议是不安全的，没有可信第三方的帮助。该证明与Mayers-Lo-Chau的no-go定理基本不同，因为我们没有假设用户之间最终共享的量子态是静态的。

2009-09-15quant-ph

基于可分离操作的诚实绑定量子比特承诺

Honest-binding quantum bit commitment from separable operations

Technische Universität Berlin（柏林工业大学）；Università degli Studi Roma Tre（罗马三大学）

通过限制承诺方仅执行可分离操作，实现了安全的量子比特承诺方案，并证明在此限制下，任何完美隐藏的比特承诺协议中，试图更改承诺的诚实承诺方将以高概率被检测到。

2026-06-11quant-ph

基于不稳定粒子的安全量子比特提交

Secure Quantum Bit Commitment Using Unstable Particles

使用不稳定的粒子，通过发射中微子衰变，我们提出了一个量子比特承诺协议，是人类不可能打破。中微子带走了量子信息，但它们与物质的相互作用是如此微弱，以至于需要一台天文学大小的机器才能捕捉到它们，更不用说对它们进行受控的幺正操作了。结果，量子信息丢失了，即使参与者能够使用有史以来最强大的量子计算机，作弊也是不可能的。因此，对于所有实际目的，我们的新协议是无条件安全的。

2006-03-28quant-ph

量子比特承诺可以是无条件安全的

Quantum Bit Commitment can be Unconditionally Secure

一般认为，无条件安全的量子比特承诺（QBC）是不可能的“不通过定理”。我们指出，该定理只建立了存在一个欺骗酉变换在任何QBC方案安全的接收器，但这一事实本身并不足以排除无条件安全的QBC作为一个原则问题，因为没有证据表明，欺骗酉变换必须知道的骗子在所有可能的情况下。在这项工作中，我们展示了如何绕过“不去定理”，并证明了无条件安全的QBC实际上是可能的。

2003-07-28quant-ph

无条件安全的量子比特提交是可能的

Unconditionally Secure Quantum Bit Commitment Is Possible

比特承诺涉及从一方向另一方提交证据，使得证据可以被第一方用来确认稍后揭示的比特值，而第二方不能仅从证据确定比特值。人们普遍认为，由于量子纠缠欺骗，安全的量子比特承诺是不可能的，这被编纂在一个一般的不可能性定理。本文对这种一般不可能性证明的范围进行了扩展和分析，找出了其不足之处，并描述了不可能性证明中给出的纠缠欺骗对三个具体协议失效的情况。其中一个协议QBC2被证明是无条件安全的。

2000-10-18quant-ph

量子比特承诺和无条件安全

Quantum bit commitment and unconditional security

一般认为，无条件安全的量子比特承诺是不可能的，这是由于利用量子纠缠欺骗的不可能性证明被广泛接受。在本文中，我们描述了如何不可能证明公式错过了各种类型的量子比特承诺协议的基础上双向量子通信。指出了不可能性证明推理中存在的一些缺陷，并给出了相应的反例。利用几种新的协议技术构造了四种不同类型的比特承诺协议。描述了一个具体的Type 4协议，并证明了该协议是无条件安全的.对一个类型1协议和一个类型2协议的安全性进行了分析。Type 3协议的安全性尚未公开。量子统计决策理论和量子博弈的发展需要对许多这样的协议提供完整的安全性分析。

2002-08-20quant-ph

基于不确定原理的无条件安全量子比特承诺

Unconditionally secure quantum bit commitment based on the uncertainty principle

无条件安全的量子比特承诺（QBC）被认为是不可能的。但是不通过证明是基于Hughston-Jozsa-Wootters（HJW）定理（a.k.a. Uhlmann定理）。近年来研究发现，在高维系统中，存在着一些能在量子操纵中表现出混沌效应的态，这使得基于HJW定理的攻击策略必须具有分辨量子态的能力，而这种分辨能力的细微差别是不确定原理所不允许的。借助这一发现，在这里，我们提出了一个简单的QBC协议，设法逃避不去证明。

2018-07-25quant-ph

实用相对论钻头组合

Practical relativistic bit commitment

比特提交是一种基本的密码学原语，其中Alice希望向Bob提交一个秘密比特。通过量子信息的异步交换，不可能在两个不信任的方之间实现完全安全的比特承诺。然而，当爱丽丝和鲍勃各自分裂成几个代理时，完美的安全性是可能的，这些代理在适当选择的时间和地点交换经典信息，以满足特定的相对论约束。在这封信中，我们首先重新审视以前提出的方案，实现位承诺只使用经典的通信。我们证明该协议在受代理位置之间的光速通信时间限制的持续时间内对量子对手是安全的。然后，我们提出了一种新的多轮计划的基础上有限域算法，延长承诺时间超过这个限制，我们证明了其对经典攻击的安全性。最后，我们提出了一个实现这些协议使用专用的硬件，我们展示了它如何可以用来实现承诺的持续时间范围高达212毫秒的代理人占据地球上的对跖位置。

2015-06-25quant-ph

基于正交态的量子密钥分发允许安全的量子比特承诺

Quantum key distribution based on orthogonal states allows secure quantum bit commitment

十多年来，人们一直认为无条件安全的量子比特承诺（QBC）是不可能的。但在已有的基于正交态的量子密钥分发方案的基础上，本文提出了一种QBC协议，该协议中对承诺进行编码的量子态的密度矩阵不满足QBC不可通过性证明所依据的一个关键条件。这样，就可以避开不通过的证明。我们的协议是容错的，目前可用的技术是非常可行的。它为其他“冷战后”多方加密协议重新打开了大门，例如，量子比特串承诺和具有任意小偏差的量子强抛硬币。这一结果也对克利夫顿-布布-哈沃森定理产生了很大的影响，该定理表明量子理论可以用信息论的约束来表征。

2012-06-29quant-ph

来自临时量子信任的Errandom Bit承诺

Erasable Bit Commitment from Temporary Quantum Trust

我们引入了一个新的设置为两方加密与暂时信任的第三方。除了Alice和Bob之外，还有其他第三方，Alice和Bob都信任他们在协议中是诚实的。然而，一旦协议结束，就无法保证这些第三方的行为。他们可能合作，也可能采取敌对行动。我们的目标是使用这些第三方来促进协议，这是不可能的两方密码。我们在这个设置中实现了位提交的一个变体，我们称之为可擦除位提交。在这个原语中，Alice可以选择在提交阶段之后打开或删除她的提交。请求删除的能力允许Alice在信任期即将到期的情况下请求受信任方删除她的承诺。这种删除可以防止第三方和Bob的未来联盟提取有关该承诺的任何信息。然而，这种能力也使得可擦除位提交比位提交的标准版本弱。除了满足比特承诺的安全性要求外，我们的协议也不向第三方透露任何关于承诺的信息。最后，我们的协议，这个原语需要一个恒定数量的可信第三方，可以容忍少量的腐败的可信方以及实现错误。

2020-09-24quant-ph

实验性无条件安全比特承诺

Experimental unconditionally secure bit commitment

比特承诺是一个基本的密码学任务，它保证了两个相互不信任的方之间的安全承诺，并且是许多密码学原语的构建块，包括掷硬币，零知识证明，不经意传输和安全的两方计算。无条件安全的比特承诺被认为是不可能的，直到最近结合了量子力学和相对论的理论协议被证明规避了以前的不可能性证明。在这里我们实现这样一个比特承诺协议。在实验中，提交者使用两个量子密钥分发系统进行量子测量，并通过自由空间光通信将结果传输到相距超过20公里的两个代理。协议的安全性依赖于量子信息的性质和相对论。我们发现，在每次实验中，一个比特被成功提交的欺骗概率小于5.68*10^-2。我们的结果证明了无条件安全比特承诺和相对论量子通信的实验可行性。

2013-06-25quant-ph

欺骗敏感的量子比特承诺

Cheat Sensitive Quantum Bit Commitment

我们定义欺骗敏感的加密协议之间的不信任的各方协议，保证，如果其中一个作弊，其他有一些非零的概率检测到的作弊。我们给出了一个例子，一个无条件安全的欺骗敏感的非相对论比特承诺协议，使用量子信息来实现一个任务，这是经典的不可能的，我们还描述了一个简单的相对论协议。

2004-03-03cs.CRquant-ph

带预处理的无条件安全量子承诺

Unconditionally secure quantum commitments with preprocessing

本研究提出借助量子辅助输入构建无需未证明复杂度假设的计算安全承诺方案，量子辅助输入可通过两种时间复杂度方式制备且无需可信第三方，突破了经典情形下需先证明$\textsf{P} \neq \textsf{NP}$的限制。

2024-08-17cs.CRquant-ph

量子比特承诺协议中的隐蔽度和绑定度

Degrees of concealment and bindingness in quantum bit commitment protocols

虽然比特承诺协议不可能既任意隐藏又任意绑定，但它既部分隐藏又部分绑定是可能的。这意味着Bob不能在公开阶段开始之前找到关于提交的位的所有信息，而Alice不能通过在提交阶段结束之后采取的行动来公开她想要的任何位。我们确定上界的隐藏和绑定度，可以同时实现在任何位承诺协议，虽然它是未知的，这些是否可以饱和。然而，我们确定这些数量的最大值在一个有限的类位承诺协议，即那些在承诺阶段发挥作用的所有系统提供的爱丽丝。我们表明，这些最大值可以实现使用一个协议，需要爱丽丝准备一对系统在纠缠态，提交一对鲍勃在承诺阶段，和其他在揭幕阶段。最后，我们确定的形式之间存在的折衷的程度的隐蔽性和绑定的程度给出各种假设的纯度和维数的状态中使用的协议。

2002-11-13quant-ph

无条件安全的量子比特承诺是如何可能的

How unconditionally secure quantum bit commitment is possible

比特承诺涉及从一方向另一方提交证据，使得证据可以被第一方用来确认稍后揭示的比特值，而第二方不能仅从证据确定比特值。人们普遍认为，由于量子纠缠欺骗，无条件安全的量子比特承诺是不可能的。本文分析了这种一般不可能性证明的适用范围，指出了存在的不足，并提出了利用匿名量子态和诱骗态的比特承诺方案的两种变体。在第一种变体中，精确的验证测量与提交的比特值无关，因此第二方可以在第一方打开之前进行，使得基于非克隆的无条件安全证明成为可能。在第二种变体中，不可能性证明失败，因为混合态的量子纠缠纯化不会使协议确定。不可能性是否在这个或类似的协议中成立是一个悬而未决的问题，尽管初步结果已经表明不可能性证明不能像现在这样工作。

2001-11-20quant-ph

量子弦承诺的新的绑定-隐藏权衡

New binding-concealing trade-offs for quantum string commitment

字符串提交方案类似于密码学中研究得很好的比特提交方案，不同之处在于提交方，比如Alice，应该提交一个长字符串而不是一个比特给另一方，比如Bob。类似于比特承诺方案，这样的方案应该是绑定的，即Alice在提交后不能改变她的选择，并且隐藏，即Bob在Alice揭示它之前不能找到Alice的提交字符串。即使允许某种程度的欺骗，Buhrman，Christandl，Hayden，Lo和Wehner（quant-ph/0504078）最近也证明了任何量子串承诺方案（QSC）都必须遵循一些绑定-隐藏权衡。他们表现出权衡的情况下，单次执行的协议，并在渐近制度的足够大的数量的并行执行的协议。在这里，我们提出了新的权衡的情况下，单次执行的QSC协议。我们的权衡也立即暗示了Buhrman等人在渐近状态下所展示的权衡。我们展示了我们的结果，通过集中使用一个重要的信息理论工具，称为亚态定理由于耆那教，Radhakrishnan和森。我们的技术是完全不同的Buhrman等人。

2008-07-08quant-ph

24-小时相对论位承诺

24-Hour Relativistic Bit Commitment

比特承诺是一种基本的密码原语，其中一方希望向另一方承诺秘密比特。不幸的是，不信任方之间的完美安全不可能通过经典和量子消息的异步交换来实现。然而，如果每一方分裂成两个代理，在满足严格相对论约束的时间和地点交换经典信息，则可以实现完美的安全性。一个相对论多轮协议，以实现这一点，以前提出并用于实现2毫秒的承诺时间。更长的持续时间最初被认为是不安全的，但最近的理论进展表明事实并非如此。在这封信中，我们报告了24小时比特承诺的执行情况，该承诺仅基于定时高速光通信和快速数据处理，所有代理人都设在日内瓦市。这个持续时间比以前长了六个数量级以上，我们认为它可以延长到一年，并允许代理人的位置有更大的灵活性。我们的实现提供了一个实用和可行的解决方案，用于数字签名，安全投票和诚信拍卖等应用程序。

2016-05-24quant-ph

基于量子通信和狭义相对论的比特承诺实验

Experimental bit commitment based on quantum communication and special relativity

比特提交是一种基本的密码学原语，其中Bob希望向Alice提交秘密比特。通过经典信息和量子信息的异步交换，完全安全的比特承诺已被证明是不可能的。然而，通过将经典信息和量子信息的交换限制在适当选择的相对论约束下，完美的安全性是可能的。这需要Alice（和Bob）分裂成两个远程代理，执行类似空间的分离经典通信，并在一个代理中与另一方交换量子比特。提交的持续时间由两个远程代理之间的距离给出。原始协议要求量子通信相对于经典通信在精确的位置和时间发生。我们展示了如何修改协议以放松此约束，使得协议的量子部分可以在实际承诺之前的任何时间执行，使其更加实用。最后，我们提出了一个实验证明，该协议实现了一个商业量子密钥分发系统，并与位于日内瓦和新加坡的同步经典代理，产生的承诺时间为15毫秒。我们的工作包括一个完整的安全分析，占实验的不完善之处（多光子发射，传输损耗，检测器效率低下和暗计数）和有限的统计。

2013-07-19quant-ph

使用无穷维系统的量子比特承诺光学实现

An optical implementation of quantum bit commitment using infinite-dimensional systems

针对以往认为无条件安全量子比特承诺不可能实现的问题，本研究提出基于Mach-Zehnder干涉仪的量子光学方法近似无穷维系统，可实现安全QBC的原理验证实验与实用方案，还能支撑其他多方密码协议并揭示基础物理关联。

2023-07-22quant-ph

相对论比特承诺能导致安全的量子不经意传输吗？

Can relativistic bit commitment lead to secure quantum oblivious transfer?

虽然无条件安全比特承诺（BC）在量子框架内被认为是不可能的，但它可以在相对论或实验约束下获得。在这里，我们研究这样的BC是否可以导致安全的量子不经意传输（QOT）。答案并非完全否定。一方面，我们提供了一个详细的作弊策略，表明“诚实，但好奇的对手”在一些现有的不去证明QOT仍然适用，即使使用安全BC，使接收器，以增加传输位的解码值的平均可靠性。另一方面，也发现其他一些声称不诚实的接收者总是能够以100%的可靠性同时解码所有传输比特的不通过证明在这种情况下变得无效，因为他们的密码协议模型过于理想，无法覆盖这种基于BC的QOT。

2015-04-03quant-ph

无条件安全量子比特承诺的量子一次表

Quantum one-time tables for unconditionally secure qubit-commitment

基于商品的密码学是一种替代方法，通过消耗不信任参与者之间预先建立的相关性来实现传统上不可能的密码原语，例如无条件安全的比特承诺。这种经典相关性的一个单元被称为一次性表（OTT）。本文介绍了除量子密钥分发之外的一个新的例子，其中量子相关在密码学中是有用的。我们提出了一个无条件安全的量子比特承诺方案，这是一种在标准模型中被最近证明的无屏蔽定理所禁止的量子密码原语，基于对OTT的量子推广的消耗，我们称之为量子一次性表（QOTT）的二分量子态。QOTT的构造基于量子掩蔽器的内部结构和量子秘密共享方案。我们的量子比特承诺计划被证明是普遍可组合的。我们建议根据熵来度量准备（Q）OTT的随机性成本，并表明具有超密集编码的QOTT可以以无条件安全比特承诺的OTT成本的一半来提高安全级别。QOTT证明了一种操作环境，其中既不是最大经典关联态也不是最大纠缠态，而是结构良好的部分纠缠混合态是更有价值的资源。

2021-03-08quant-ph

为什么经典认证在量子世界中是不可能的

Why Classical Certification is Impossible in a Quantum World

我们给出了一个简单的证明，这是不可能保证输入到任何不信任的量子密码协议的经典性。该论点阐明了无条件安全的量子实现基本上是经典的任务，如位承诺与认证的经典承诺位，经典的不经意传输，和安全的经典多方计算的秘密经典数据的不可能性。它适用于非相对论和相对论协议。

2011-07-16cs.CRquant-ph

量子位串承诺

Quantum Bit String Commitment

位串提交协议以这样一种方式安全地提交$N$经典位，即接收方只能提取关于该串的信息的$M<N$位。经典的推理可能会认为比特串承诺意味着比特承诺，因此，根据迈耶斯-罗-周定理，非相对论性量子比特串承诺是不可能的。并非如此：存在具有安全参数$ε$和$M$的非相对论量子比特串委托协议，其允许$A$将$N = N(M, ε)$比特委托给$B$，使得$A$在揭示任何比特时成功欺骗的概率和$B$在揭示之前提取关于$N$比特串的多于$N'=N-M$比特的信息的概率都小于$ε$。对于$A$的安全性定义稍微减弱，但仍然具有限制性，对于正常数$C$，$N$可以被认为是$O(\exp (C N'))$。我简要讨论了可能的应用。

2003-06-04cs.CRquant-ph

量子比特承诺不可能性的一个简短证明

A short impossibility proof of Quantum Bit Commitment

比特承诺协议，其安全性是基于量子力学的法律单独的，通常被认为是不可能的基础上的隐藏绑定权衡。在G. M. D'Ariano，D. Kretschmann，D. Schlingemann和R. F. Werner，Phys.Rev.A76，032328（2007），在海森堡图像和C*-代数框架中，考虑了交换经典信息和量子信息的所有可能的协议。在本论文中，我们提供了一个新的不可能性证明薛定谔图片，大大简化了分类的协议和策略，使用的数学公式量子梳，与每一个单方面的战略表示的条件comb. We证明，假设一个更强的概念隐藏-最坏的情况下，在经典的信息历史-允许爱丽丝的欺骗也通过最坏的情况下鲍勃的测试。本方法允许我们重申的隐藏绑定权衡的概率量子梳的扩张相对于梳可辨别距离的连续性。

2009-05-23quant-ph

具有量子辅助输入的无条件安全承诺

Unconditionally Secure Commitments with Quantum Auxiliary Inputs

本文在量子辅助输入模型和公共参考量子态模型中无条件构造了具有计算或统计安全性的量子承诺，绕过了统计安全不可能性，并给出相关密码学应用。

2024-09-06cs.CRquant-ph

基于量子硬件假设的统计安全位承诺与抛币协议

Statistically-Secure Bit Commitment and Coin Flipping Protocols Based on Quantum Hardware Assumptions

School of Informatics, University of Edinburgh（爱丁堡大学信息学院）；Quantum Software Lab（量子软件实验室）

该研究基于混合锁定物理不可克隆函数（HLPUF）构建出统计安全的位承诺与首个硬件抛币协议，为量子网络安全两方密码学提供了新范式。

2026-08-12cs.CRquant-ph

相对论量子密码中的组合安全性

Composable security in relativistic quantum cryptography

相对论协议被提出来克服经典和量子密码中的一些不可能结果。在这种情况下，我们会考虑到诚实玩家的位置，并利用信息传播速度不能超过光速的事实来限制不诚实代理人的能力。例如，已经提出了各种相对性比特承诺协议。虽然它已被证明，位承诺是足够的构造不经意的传输，从而多方计算，组成特定的相对论协议，以这种方式是已知的是不安全的。一个可组合的框架需要执行这样的模块化安全分析的建设计划，但没有已知的框架可以处理模型的计算在闵可夫斯基空间。通过实例化的系统模型，从抽象密码学框架与因果盒，我们得到这样一个可组合的框架，其中消息被分配在闵可夫斯基空间（或其叠加）的位置。这使我们能够分析相对论协议，并得出新的可能性和不可能性的结果。我们证明了：（1）抛硬币可以从原始的延迟信道中构造出来;（2）有偏抛硬币、比特承诺和延迟信道在没有进一步假设的情况下都是不可能的;（3）改进延迟信道是不可能的。注意，不可能性结果也适用于计算和有界存储设置。这意味着在特别是非组合性的所有建议的相对论位承诺协议，位承诺在有界存储模型，并有偏见的抛硬币。

2018-06-05cs.CRquant-ph

无单向函数的量子承诺和签名

Quantum commitments and signatures without one-way functions

在经典世界中，承诺的存在等价于单向函数的存在。另一方面，在量子环境中，承诺并不意味着单向函数，但所有已知的量子承诺构造都至少使用单向函数。在量子世界中，单向函数真的是承诺所必需的吗？在这项工作中，我们表明，非交互式量子承诺（经典消息）与计算隐藏和统计绑定存在，如果伪随机量子态存在。伪随机量子态是有效生成的量子态的集合，但是它们的多项式数量的副本在计算上无法与Haar随机态的相同数量的副本区分开[Ji，Liu和Song，JiPTO 2018]。已知即使$\BQP=\QMA$（相对于量子预言机）也存在伪随机量子态[Kretschmer，TQC 2021]，这意味着即使不存在量子安全的经典密码原语也可以存在伪随机量子态。因此，我们的结果表明，量子承诺可以存在，即使没有量子安全的经典密码原语存在。特别是，即使不存在量子安全的单向函数，量子承诺也可以存在。在这项工作中，我们还考虑了数字签名，这是密码学中的其他基本原语。证明了在伪随机量子态存在的情况下，利用量子公钥的一次性安全数字签名是存在的。在经典环境中，数字签名的存在等价于单向函数的存在。另一方面，我们的结果表明，即使不存在量子安全的经典密码原语（包括量子安全的单向函数），量子签名也可以存在。

2022-02-14cs.CCcs.CRquant-ph

利用量子不经意传输欺骗敏感量子比特承诺

Using quantum oblivious transfer to cheat sensitive quantum bit commitment

众所周知，即使在量子世界中，无条件安全的比特承诺也是不可能的。本文研究了Aharonov等人[STOC，2000]和Hardy和Kent [Phys. Rev. Lett. [2004] 2004年调查。在这个变体中，双方需要一些非零的概率来检测作弊，也就是说，如果向爱丽丝提交比特b的鲍勃在揭示阶段改变了主意，那么爱丽丝以正概率检测到作弊（我们称之为属性绑定）;如果爱丽丝在揭示阶段之前获得了关于提交比特的信息，那么鲍勃以正概率发现这一点（密封）。在本文中，我们给出了同时绑定和密封的量子比特承诺方案，并证明了如果欺骗给恶意的Alice带来了极大的好处，那么Bob可以以Ω（ε ^2）的概率检测到欺骗。如果鲍勃作弊，那么爱丽丝检测到作弊的概率大于某个固定常数λ>0。这提高了Hardy和Kent以及Aharonov等人提出的方案的欺骗检测概率，Aharonov等人提出了一个协议，该协议要么是绑定的，要么是密封的，但不是同时两者。为了构造一个欺骗敏感的量子比特承诺方案，我们使用了一个弱量子二选一不经意传输协议。

2006-05-17cs.CRquant-ph

我们真的了解量子力学吗？

Do we really understand quantum mechanics?

本文对我们目前对量子力学的理解的几个方面作了一般性的讨论。重点放在非常特殊的相关性，这一理论使之成为可能：他们是禁止非常普遍的论点的基础上现实主义和当地的因果关系。事实上，这些关联在任何情况下都是完全不可能的，除了物理学家特别设计的非常特殊的情况，以观察这些纯粹的量子效应。强调的另一个一般性观点是，理论必须预测在实验的单一实现中出现的单一结果。为此，正统的量子力学引入了一个特殊的假设：态矢量的约化，这是对薛定谔演化假设的补充。然而，存在于平行的两个演变过程的同一对象（状态向量）可能是一个潜在的冲突源，各种态度，可以避免这个问题在本文中进行了讨论。经过一个简短的历史介绍，回顾非常特殊的地位，状态矢量已出现在量子力学，各种概念上的困难介绍和讨论。爱因斯坦·波多尔斯基·罗森（Einstein Podolsky Rosen，EPR）定理是在植物寓言的帮助下提出的，以一种强调EPR推理深深植根于通常所谓的“科学方法”的方式。在另一节GHZ参数，哈代不可能性，以及BKS定理介绍了简单的条款。

2004-11-14quant-ph

作为扩充量子理论的可能性的瓦尔斯特伦反对

The Wallstrom objection as a possibility to augment quantum theory

瓦尔斯特伦认为，从马德隆变量$ψ(q)=ρ(q)\exp(\frac{i}{\hbar}S(q))$出发构造波函数的量子解释，特别是纳尔逊随机数的许多变体，并不等同于量子理论。接受这一点，我们明确地添加物理限制$(\forall q\in Q)|ψ(q)|^2>0$的配置空间表示的量子理论。所得到的理论依赖于位形空间$Q$的选择。这种限制增加了证伪这些理论的可能性，使它们在真正被证伪之前，更适合遵循波普尔的经验内容标准。考虑到相对论性标量场的情况下，我们认为，这是合理的预期，基于粒子本体的变体可以（甚至已经）证伪，而证伪基于场本体的变体似乎更难，如果不是不可能的。如果正确的话，转换到一个领域本体论似乎是一个合理的选择解释的基础上马德隆变量，以规避瓦尔斯特罗姆反对。

2019-05-07quant-ph

无条件安全的量子掷币

Unconditionally Secure Quantum Coin Tossing

在掷硬币中，两个远程参与者希望共享一个均匀分布的随机位。至少在量子版本中，每个参与者都要测试对方是否试图在这一点上产生偏见。对于b = 0，1，要求Alice得到比特b并通过测试的概率小于1/2，无论她做什么，Bob也是如此。如果1/2的界限对两个参与者中的任何一个都完全成立，那么实现的任务被称为精确抛硬币。如果边界实际上是$1/2 + ξ$，其中当由协议定义的安全参数m增加时，偏差$ξ$消失，则实现的任务是（非精确的）抛硬币。在这里发现，精确的硬币投掷是不可能的。同时，提出了一个实现（非精确）抛硬币的无条件安全量子协议。该协议同时执行m个有偏量子抛硬币过程。它依次执行这m个过程中的每一个的第一轮，然后执行第二轮，依此类推，直到n个过程结束。每个过程需要4 n个粒子，其中$n \in O(\lg m)$。最后一个比特x是m个随机比特的奇偶性。关于这m个比特中的每一个比特的信息被一次一点地通告，这意味着针对比特承诺所使用的原理不适用。x上的偏差小于$1/m$。根据精确抛硬币的不可能性结果讨论了这个结果。

2018-02-27quant-ph