基于多粒子糾纏態(tài)的多方量子密鑰分發(fā)技術(shù)研究.pdf

1、量子通信具有無條件安全性，其中最接近實(shí)用的是基于量子密鑰分發(fā)技術(shù)的量子保密通信。經(jīng)過三十余年的發(fā)展，量子密鑰分發(fā)逐漸走向成熟并邁入了實(shí)際應(yīng)用階段，探索技術(shù)上更加容易實(shí)現(xiàn)且更安全高效的方案成為了重要研究課題。本文研究了基于多粒子糾纏態(tài)的多方量子密鑰分發(fā)技術(shù)，主要內(nèi)容如下：
　　首先，闡述了本文所用到量子力學(xué)基本概念和理論，簡要描述了量子密鑰分發(fā)安全性的理論基礎(chǔ)：海森堡測不準(zhǔn)原理和量子不可克隆定理，給出了量子比特和量子糾纏的概念及相關(guān)

2、知識，介紹了幾種典型的量子密鑰分發(fā)協(xié)議（QuantumKeyDistribution,QKD）：BB84協(xié)議、B92協(xié)議及E91協(xié)議。
　　其次，基于GHZ糾纏態(tài)，通過糾纏交換，研究了一種基于GHZ態(tài)的多方量子密鑰分發(fā)方案，該方案的安全性受限于量子信道特性，通過對具有噪聲的GHZ態(tài)進(jìn)行純化，獲得一個(gè)理想的量子信道，分析了該方案的安全性。同時(shí)，對基于GHZ態(tài)的測量設(shè)備無關(guān)（Measurement-deviceIndependent,

3、MDI）實(shí)際量子密鑰分發(fā)系統(tǒng)也進(jìn)行了研究。表明基于GHZ態(tài)的MDI-QKD使用兩個(gè)誘騙態(tài)得到的密鑰速率幾乎與無限個(gè)誘騙態(tài)的情況一致，安全通信距離可達(dá)190km。
　　第三，在簡要說明相對于GHZ態(tài)基于W態(tài)量子通信協(xié)議的優(yōu)勢，以及W態(tài)下的Bell不等式的基礎(chǔ)上，提出了一種改進(jìn)基于三粒子W態(tài)的三用戶量子密鑰分發(fā)協(xié)議，通過分析得出密鑰效率，并分析了其在截取-重發(fā)攻擊和糾纏-測量攻擊下的安全性；同時(shí)，提出了一種基于四粒子W態(tài)的四用戶量子密