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基于团簇态的量子安全通信

作　者: 章勤男
导　师: 聂义友
学　校: 江西师范大学
专　业: 光学
关键词: 量子纠缠量子密钥分配量子安全直接通信团簇态
分类号: O413.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 17次
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内容摘要

量子信息是量子力学和信息学的交叉学科，把量子力学运用到信息学中，为信息学带来了新的发展前景。量子力学中的量子纠缠概念被引用于量子信息，在量子计算和量子通信中起着至关重要的作用。量子力学中主要纠缠态有Bell态、GHZ态、W态和团簇态等。不同的纠缠态拥有不同的特点，而且用不同的制备方法得到的纠缠态也拥有不同的使用方法，纠缠态的研究也成为了量子信息学关注的重点。团簇态拥有最大联通性和持续纠缠性，把团簇态用于量子通信无疑在理论上优越于其他的纠缠态。根据量子纠缠的关联性和不可克隆性原理，量子密钥分配和隐形传态等许多量子通信的方案被提出，利用不同的纠缠态和不同的方法完成量子通信。量子信息最重要的优势是它的无条件的安全性。本文利用团簇态的关联性，提出了实现量子密钥分配的方案，发送方和接收方通过Bell测量来获得密钥和对密钥安全性的检测，这种方法把团簇态作为密钥进行分发。然后本文提出了的另一种安全通信的方案，量子安全直接通信方案，文中介绍了基于四粒子团簇态和五粒子团簇态的两种方案。这两种方案把团簇态作为传送信息的量子信道，接、发双方需要先建立安全的量子信道然后来完成保密通信。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-5
目录  5-7
引言  7-10
1 量子纠缠基础理论  10-14
  1.1 量子纠缠定义  10-11
    1.1.1 纯态与混合态  10-11
    1.1.2 纠缠态的定义  11
  1.2 常见纠缠态的介绍  11-13
    1.2.1 Bell 态  12
    1.2.2 GHZ 态与 W 态  12-13
    1.2.3 团簇态  13
  1.3 本章小结  13-14
2 纠缠态的制备  14-17
  2.1 双光子纠缠  14-15
  2.2 利用腔 QED 系统制备纠缠态  15
  2.3 离子阱中制备纠缠态  15-16
  2.4 本章小结  16-17
3 量子信息  17-26
  3.1 量子计算  17-19
    3.1.1 量子比特  17-18
    3.1.2 量子逻辑门的特点  18
    3.1.3 基本量子逻辑门  18-19
  3.2 量子通信  19-22
    3.2.1 量子密钥分配  19-21
    3.2.2 量子隐形传态  21-22
  3.3 四粒子团簇态实现量子密钥分配  22-25
    3.3.1 团簇态量子密钥分配的原理和过程  23-24
    3.3.2 安全性分析  24-25
  3.4 本章小结  25-26
4 量子安全直接通信  26-38
  4.1 基于四粒子团簇态的安全直接通信方案  26-31
    4.1.1 实现量子安全直接通信的原理和过程  26-30
    4.1.2 安全性分析  30-31
  4.2 基于五粒子团簇态的可控安全直接通信方案  31-36
    4.2.1 实现可控量子安全直接通信的原理和过程  31-35
    4.2.2 安全性分析  35-36
  4.3 本章小结  36-38
结论  38-39
参考文献  39-42
致谢  42-43
在读期间公开发表论文（著）及科研情况  43

基于团簇态的量子安全通信

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