《量子安全通信中竊聽檢測關鍵技術研究》是依託北京郵電大學，由李劍擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：量子安全通信中竊聽檢測關鍵技術研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：李劍
- 依託單位：北京郵電大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
量子安全通信中，竊聽檢測是一個很關鍵的問題。為了提高量子安全通信中竊聽檢測的效率，本項目提出三種量子安全通信的竊聽檢測方法，分別將處於擴展GHZ態、四粒子GHZ態和四粒子簇態的檢測粒子隨機地插入到量子通信的粒子流當中。接收方在收到所有的粒子後，提取出相應的檢測粒子，進行相應的狀態測量，查看他們是否還處於原來的狀態，並進行安全性分析。在安全性分析的時候，採用信息熵的方法，通過分析竊聽者竊聽後被檢測到的機率與竊聽到的信息量之間的約束關係，定量地進行比較分析。最後，本項目所採用方法的安全性分析結果將與著名的桌球協定採用的Bell態單粒子竊聽檢測方法的結果進行比較，以證明本項目中所採用方法的優越性。
結題摘要
隨著量子技術的發展，量子通信越來越得到研究者的重視，尤其是量子安全直接通信作為一種全新的量子通信方式，將逐漸成為主要的通信方式。量子通信的高安全性及高傳輸能力，使其在通信網、軍事、空間技術等戰略性領域具有廣泛的套用前景，提高量子通信的安全性關係到國家安全以及戰略問題。 量子通信是量子信息研究的一個主要方面，具有可證明的對竊聽的可檢測性和理論上的無條件安全性，近年來，它在理論和實驗方面都發展迅速，這使得這門學科發展前景廣闊。量子通信技術的安全性主要依靠量子的糾纏特性來保障，但安全性檢測這一環節必不可少。儘管已有一些量子通信過程中的安全性檢測方案，但其安全性檢測效率並不高，已有的量子通信協定的安全性還未能很好地滿足量子安全直接通信的要求。為了提高量子通信的安全性，本項目針對量子通信領域中量子“桌球”協定及兩步量子安全直接通信協定這兩個著名的通信協定進行改進，創新性地將GHZ態、Cluster態及W態等量子糾纏態作為檢測粒子插入傳輸粒子流中，並通過對檢測粒子的相應測量，確定量子信道上是否有竊聽者。針對上述兩個協定分別提出了幾種改進的安全性檢測方案。利用信息熵理論，經過複雜的安全性分析證明改進的安全性檢測方案是漸進安全的，且通過與原有協定的對比分析證明改進的安全性檢測方案的竊聽檢測效率要明顯高於原有協定的竊聽檢測效率，其安全性要高於原有協定。在項目成果方面，項目最終發SCI檢索論文16篇；申請專利3項；培養了15名碩士生，一個博士生，一個博士後；項目組成員中1 人由講師晉升為副教授。
