集体噪音下容错的量子安全通信协议理论研究

项目名称： 集体噪音下容错的量子安全通信协议理论研究

项目编号： No.61402058

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 自动化技术、计算机技术

项目作者： 昌燕

作者单位： 成都信息工程学院

项目金额： 26万元

中文摘要： 现有许多量子通信协议在理想条件下设计，没有考虑实际通信中信道噪音的影响，容易造成机密信息传输失真，同时窃听者也可能在噪音掩盖下窃听秘密信息，因此设计出有噪音条件下的量子安全通信协议并对协议进行安全性分析和证明具有重要意义。本项目拟设计出对集体噪音免疫的量子安全通信协议。针对集体噪音引起的量子通信中被交换信息不能保真问题，采用构造对集体噪音免疫的消相干自由子空间并在该子空间中通信的方法，保证被交换信息的准确性；针对噪音下信道容量不高问题，采用超纠缠态作为量子载体进行密集编码，计算每粒子传输的信息量，通过对比其他协议的该信息量，证明本项目方法达到较高信道容量；针对通信中身份认证问题，采用双方事先共享身份字符串，并将其转换为对集体噪音免疫的逻辑量子态，随机地或秘密地混杂在信息序列中传送，既进行身份认证又进行窃听检测，保证协议的安全性。本项目研究在实现对集体噪音免疫和达到较高信道容量具有突出优势。

中文关键词： 量子安全通信；集体噪音；容错；超纠缠；身份认证

英文摘要： Many existing quantum communication protocols are designed under ideal conditions, which do not consider the effects of channel noise in practical communications, so that the secret information transmitted has low fidelity and the eavesdropper may steal t

英文关键词： quantum secure communication；collective noise；robust；hyperentanglement；authentication