《量子多方保密通信協定的研究》是依託北京郵電大學，由陳秀波擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：量子多方保密通信協定的研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：陳秀波
- 依託單位：北京郵電大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
量子多方保密通信理論與技術是當前國內外網路化量子通信研究中的重要內容之一。首先，深入研究量子保密通信新協定：一方面是進一步研究經典信息安全協定在量子信息領域中的實現；另一方面是利用量子固有屬性，深入研究在通信者之間直接傳輸秘密訊息，不依賴加解密算法的量子信息領域特有的保密通信協定。其次，研究量子輔助克隆等技術，利用糾纏交換或廣義糾纏交換，提出高保真度或高效率的量子網路編碼協定。最後，針對目前量子保密通信中訊息傳輸模式方面的缺陷，本項目創新性地融合量子網路編碼技術，設計網路化的量子通信模型，研究多種傳輸模式的量子多方保密通信協定。本項目可解決當前國內外量子網路安全通信中的關鍵問題，不僅能為實現網路化量子通信的研究提供相關科學依據，而且其成果能為國家在信息安全領域贏得發展先機。
結題摘要
量子多方保密通信理論與技術是當前國內外網路化量子通信研究中的重要內容之一。本項目研究了量子保密通信新協定、量子克隆技術和基於多種訊息傳輸模式的量子多方保密通信協定。首先，研究了量子密碼新協定。一方面，基於經典信息安全思想和方法，結合量子密碼學特性，研究了量子安全多方計算、量子密鑰分發(QKD)、量子簽名、量子信息隱藏等量子密碼協定。設計了七個新型量子密碼協定。具體包括：一個基於GHZ態的高效量子求和協定、一個基於四粒子簇態的量子私密比較協定、一個確定性QKD協定、一個帶仲裁的量子簽名協定、一個基於GHZ態的量子盲簽名協定，基於改進的Ping-Pong 量子安全直接通信和χ型糾纏態的兩個高效量子信息隱藏協定。分析了四個量子密碼協定的安全性。具體地，對一個後驗的量子密封式投標協定、一個基於EPR對的量子私密比較協定、一個改進的量子盲簽名協定和存在第三方驗證者的量子盲簽名協定的安全性進行了安全性分析與有效改進。另一方面，運用不同的量子資源，研究了量子信息領域特有的量子隱形傳態(QT)、量子態遠程製備(RSP)、量子安全直接通信(QSDC)和量子態共享(QSTS)等協定。具體包括：設計了一個基於廣義七粒子布朗態的QT和QSTS協定，使用不同的量子資源設計了具有多個傳送方和接收方、且每個接收方均可以同時重構量子比特的RSP協定，以及基於最大糾纏信道的受控RSP等新型協定。分析了一個基於W類態的QSTS協定和一個基於EPR對的三方同步QSDC協定的安全性。另外，根據項目的實際進展情況，本項目還研究了量子公鑰密碼和量子信息處理中的經典通信花費等內容。其次，研究了量子克隆技術。藉助於不同的量子資源，設計了一個未知二粒子態的輔助忠實克隆協定和一個三粒子GHZ態的完美輔助克隆協定。提出了一種嶄新的量子多播方式——量子聯合多播。最後，基於多種訊息傳輸模式的量子多方保密通信協定的研究。一方面，研究網路中糾纏信道的構建方法。本項目提出了一個量子網路模型，並給出構建了高效糾纏信道的方法。另一方面，研究了量子秘密共享(QSS)等量子多方保密通信協定。本項目設計了一個允許多數代理方預先確定自己信息的多方QSS協定、一個相對簡單且量子資源消耗較少的可擴展QSS協定；分析了一個基於GHZ態的多方QSS協定、一個基於三級Bell態的多方QSS協定和一個無酉操作的高維QSS的安全性。
