非理想信道下的量子基礎安全協定研究

《非理想信道下的量子基礎安全協定研究》是依託北京郵電大學，由秦素娟擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：非理想信道下的量子基礎安全協定研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：秦素娟
• 依託單位：北京郵電大學

項目摘要

比特承諾、拋幣和不經意傳輸是安全協定的基礎，在零知識證明、安全多方計算等複雜密碼協定中有著重要的套用。本項目研究非理想條件下的量子安全基礎協定，集中研究噪聲和損失信道中的量子擲幣、比特承諾和不經意傳輸協定。深入分析信道損失、信道噪聲等非理想情況對現有多種量子基礎安全協定的具體影響。充分開發量子力學特性，尋求解決信道損失、信道噪聲對安全協定影響的各種方法。進而提出適合不同非理想情況的量子基礎安全協定，分析並證明其抗噪聲能力和損失容忍能力。最終力求找到非理想模型下，量子基礎安全協定中若干重要問題的對應結果。該項目研究成果將在很大程度上推動量子安全基礎協定的實用化進程，促進量子密碼在信息安全領域得到廣泛套用。

結題摘要

該青年基金項目的主要內容是非理想信道中量子基礎安全協定的關鍵問題，研究信道損失、噪聲等非理想情況對現有多種量子基礎安全協定的具體影響，總結並尋求新的可以解決信道損失、信道噪聲對安全協定影響的各種方法，提出新的能夠適合不同非理想情況的量子基礎安全協定，分析並證明其抗噪聲能力和損失容忍力。經過不懈的努力，項目組按照計畫順利完成了研究任務，主要成果包括：考慮信道損失問題，設計了可容忍損失的量子擲幣協定；研究了不同噪聲信道中協定的設計方法，設計了可以抵抗集體噪聲的量子密鑰分配（QKD）、量子安全直接通信、量子保密比較、量子秘密共享等協定；研究了有限密鑰長度統計波動情況下的QKD的安全密鑰界；分析並設計了多種其他密碼基礎協定，如量子百萬富翁協定、量子保密查詢協定（量子不經意傳輸）等等。 本項目的預期考核指標為“項目結題時發表論文15篇以上，其中SCI 刊源論文10篇以上，國際期刊論文6篇以上”。目前項目組已經超額完成了計畫的研究內容，現已發表SCI檢索論文38篇（請見成果清單），其中國際期刊論文36篇，包括權威國際期刊《Physical Review A》6篇、《Optics Express》1篇、《IEEE Journal of Quantum Electronics》2篇、《Quantum Information and Computation》3篇。 在項目取得可喜進展的同時，申請者的科研水平也有了較大提高。申請者自2010年博士後出站並留校工作後，2010年底提升副教授，2012年任博士生導師， 2013年入選了北京市青年英才計畫。此外，作為該青年基金項目的前期研究成果，申請者的博士學位論文《量子秘密共享協定的設計與分析》獲2010年全國優秀博士學位論文提名。