基于双模压缩态和ghz态的连续变量量子对话协议研究

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1、分类号：密级：ＵＤＣ：学号；４０５５１３８１３０４４南昌大学硕±研究生学位论文基于双模压缩态和ＧＨＺ态的连续变量量子对话协议硏究ＳｔｕｄｙｏｎＣｏｎｔｉｎｕｏｕｓＶａｒｉａｂｌｅＱｕａｎｔｕｍＤｉａｌｏｇｕｅＰｒｏｔｏｃｏｌｓＢａｓｅｄｏｎ－ｍｏｄｅＴｗｏＳｕｅｅｚｅｄＳｔａｔｅｓａｎｄＧＨＺＳｔａｔｅｓｑ余镇波培养单位，（院、系）；理学院物理系指导教师姓名、职称：周南润教授指导教师姓名、职称：马鸿洋教授申请学位的学科口类：理学学科专

2、业名称：无线电物理论文答辩日期；２０１６年５月２８曰答辩委员会＊席袭评阅人；、Ｉ？２０１６年月日一、学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及联得的研究成果。据我所知，除了文中特别加标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南昌大学或其他教育木几一构的学位或证书而使用过的材料。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。刀曰学位论文作者签名（手写）；签字Ｒ期：

3、Ｍｉ）年女月支円二、学位论文版权使用授权书学校本有学权位保论文作者完全了解南昌大学有关保留、使用学位论文的规定，同意被查留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文数据库阅和进借行阅检。本人授权南昌大学可将学位论文的全部或部分内容编入有关文索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编本学位论社将。本同时学授位权论北文京收方录方数据股份有限公司和中国学术期刊（光盘版）电子杂志论文全文数据库到《中国学位论文全文数据库》和《中国优秀博硕±学位。章程＂规定享受》相中关全权文益发。表

4、，并通过网络向杜会公众提供信息服务，同意按学位论文作者签頂＼焉如］签字名（手写）：导师签名＾手写）：论文题円期＝三年占月３〇円签字曰期：公＞／｜＾年月ｊｏＲ＾？目豁巧ｒ龄障馬弦和卸巧病堯聲每曼量子可难协嘴呵庐￣Ｉ；学号个＞巧惦传Ｐ４午＾仓文级别Ｉ博±□硕±国＾名Ｉ院／系／所理参時］仍迅於Ｉ专业形绩也卿運■Ｅｍａｉｌ备－注：＂保密＂垃公巧□保密（向巧学位办申请获批准为，年＿月后公开摘要摘要随着经典计算机计算能力的增强和对量子计算机研究的不断深入，导致基于计算复杂度的经

5、典密码系统受到了日益严重的威胁，以经典密码学和量子信息学为基础的量子密码学应能较好地应对这一威胁，其无条件安全性由Heisenberg测不准原理和量子不可克隆定理保证，这使得量子密码具备良好的性能及应用前景。在量子通信方面，量子安全直接通信(Quantumsecuredirectcommunication，QSDC)是一个极具吸引力的方向，发送方可以在量子信道中直接传输秘密信息给接收方，自Beige等于2002年设计出首个量子安全直接通信协议以来，多种形式的量子安全直接通信策略被陆续提出，量子安全直接通信也成为量子通信领

6、域的一个重要分支。量子对话(Quantumdialogue，QD)可以使通信方同时实现信息接收和发送的目的，通常也被称作双向QSDC。在量子对话协议中，合法用户仅利用量子信道就可以实现信息交换。量子对话协议具有双向通信的优势，这使其受到了研究者的高度重视。然而，已提出的量子对话协议大都基于离散变量量子态，在现有条件下难以实现或传输效率不高，而连续变量量子通信可以较为容易地通过光学设备实现。近年来，连续变量量子通信在理论和实验方面均受到了广泛的关注。本文围绕连续变量量子对话(Continuous-variablequant

7、umdialogue，CVQD)这一热点课题，借助连续变量GHZ态、连续变量双模压缩真空态、块传输策略、诱骗光子等，设计了三个全新的连续变量量子对话协议，并结合密码学知识，对所提出协议的效率及安全性进行了分析，具体研究内容如下：利用双模压缩真空态，设计了一个连续变量量子对话协议，通信双方通过平移操作将秘密信息编码到纠缠光学模中，任意一个通信方通过结合自身的秘密信息及Bell基测量结果，并参照编码规则，可以推断出另一个通信方的秘密信息。该协议的安全性由双模压缩真空态的纠缠特性及选择随机时隙进行诱骗态平移操作保证。相比于已提

8、出的离散变量量子对话协议，该协议易于实现并且协议效率较高。基于块传输方式，提出了一个受多方控制的连续变量量子对话协议，两个合法通信方通过平移操作将秘密信息编码到光学模中，只有在所有控制方均同意的情况下，一个通信方才能获得另外一个通信方的秘密信息。如果有一个控I摘要制方不同意此次通信，则通信将会被终止。安全性分析表明该