量子秘密共享和控制的量子隱形傳態(tài).pdf

1、1.量子秘密共享 我們提出了一個(gè)用4個(gè)量子態(tài)實(shí)現(xiàn)的多方與多方之間的量子秘密共享方案，并證明此方案對(duì)用多光子信號(hào)的特洛伊馬攻擊，用Einstein-Podolsky-Rosen對(duì)的偽信號(hào)攻擊，單光子攻擊，以及不可見(jiàn)光子攻擊是安全的。另外，給出了不忠實(shí)者使用任意兩粒子糾纏態(tài)偽信號(hào)攻擊方法竊聽(tīng)秘密信息平均成功概率的上界。 接著，我們又提出了一個(gè)用6個(gè)量子態(tài)實(shí)現(xiàn)的多方(一組的m個(gè)成員)與多方(二組的n個(gè)成員)之間的量子秘密共享方

2、案。 在這個(gè)量子密鑰共享協(xié)議中，一組的所有成員通過(guò)幺正操作將他們各自的秘密直接編碼在單光子態(tài)上，然后最后一人(一組的第m個(gè)成員)把最后所得到的量子位平均分成n份，并將這n份分別發(fā)送給二組的n個(gè)成員。通過(guò)測(cè)量對(duì)應(yīng)的量子位，由一組的m個(gè)成員共享的秘密信息也被二組的n個(gè)成員共享。此方案的特征是每個(gè)組的任何部分成員或一組的部分成員和二組的部分成員的聯(lián)合都不能讀出秘密，只有每個(gè)組的全體成員一起才可以得到秘密。此協(xié)議的效率近似100％。此方

3、案使多光子信號(hào)的特洛伊馬攻擊，Einsteln-Podol sky-Rosen對(duì)的偽信號(hào)攻擊，單光子攻擊，以及不可見(jiàn)光子攻擊無(wú)效。此協(xié)議比用4個(gè)量子態(tài)實(shí)現(xiàn)的多方與多方之間的量子秘密共享方案優(yōu)越。 我們也給出了不忠實(shí)者使用任意兩粒子糾纏態(tài)偽信號(hào)攻擊方法竊聽(tīng)秘密信息平均成功概率的上界。 我們還提出了僅用單光子和幺正操作在Alice組和Bob組之間實(shí)現(xiàn)秘密共享的另一個(gè)方案。在此方案中，Alice組的一個(gè)成員準(zhǔn)備處于4個(gè)不同態(tài)的

4、單光子序列，其他成員則在這個(gè)單光子序列上用幺正操作編碼各自的量子信息。之后A1ice組的最后一個(gè)成員將這組編碼好的單光子序列發(fā)送給Bob組。Bob組除最后一個(gè)成員外，其他成員作同A1ice組成員類(lèi)似的工作，而B(niǎo)ob組的最后一個(gè)成員測(cè)量這些量子位。通過(guò)一些檢驗(yàn)，如果通信者能確認(rèn)量子通道是安全的，則Alice組的最后一個(gè)成員所送的量子位就是兩組之間共享的秘密。 2.控制的量子隱形傳態(tài)我們研究了使用一般的三量子位態(tài)作為量子通道成功控制

5、傳輸一個(gè)未知量子態(tài)的概率。給出了經(jīng)由各種包括Greenberger-Horne-Zeilinger態(tài)和W態(tài)在內(nèi)的三量子位態(tài)作為量子通道成功控制傳輸一個(gè)未知量子態(tài)的最大概率的解析表示。除此之外我們還確定了另一種局域糾纏。進(jìn)一步地我們得到了通過(guò)測(cè)量一個(gè)量子位使三量子位態(tài)塌縮成Einstein-Podolsky-Rosen對(duì)的充分必要條件，并找出了能以單位概率和單位忠實(shí)度控制傳輸未知量子態(tài)的三量子位態(tài)量子通道的集合。 3.一個(gè)正算子測(cè)

6、量的實(shí)現(xiàn)我們給出了實(shí)現(xiàn)一個(gè)正算子測(cè)量的幺正變換的矩陣分解，從而使這一正算子測(cè)量能用基本的量子邏輯門(mén)，和對(duì)輔助量子位的測(cè)量來(lái)實(shí)現(xiàn)。應(yīng)用這個(gè)正算子測(cè)量可實(shí)現(xiàn)一個(gè)未知兩量子位態(tài)的概率隱形傳輸。 4.通信中心和其他M個(gè)成員之間進(jìn)行同時(shí)的量子安全直接通信的容量我們分析了使用M+l粒子Greenberger-Horne-zeilinger態(tài)作為量子通道，采用交換糾纏方法，通信中心和其他M個(gè)成員之間進(jìn)行同時(shí)的量子安全直接通信的容量。證明了如果