纠缠交换

摘要： 提出了一个基于纠缠交换的量子安全多方求和协议,该协议允许多个参与方安全地计算其秘密数据的和.在该协议中,引入了一个半可信的第三方来帮助这些相互不信任的参与方实现这个安全任务.利用d级cat态和Bell态的纠缠交换,在参与者和半可信第三方之间安全地传输信息.最后,安全分析表明该协议对几种常见攻击的安全性,在理论上是安全的.

摘要： 针对已有互认证量子密钥协商协议需要可信或者半可信第三方参与造成的步骤繁琐且通信量大的问题,基于Bell态和其纠缠交换性质提出了一个新的两方量子密钥协商协议。该密钥协商协议无需可信或者半可信第三方的参与,就能实现参与者之间的身份互认证和公平的密钥协商,因此降低了协议的通信复杂度。安全性分析表明,该互认证的密钥协商协议能保证身份认证过程可以抵抗假冒攻击,密钥协商过程能抵抗外部攻击和参与者攻击。另外,与已有互认证量子密钥协商协议相比,该协议的量子比特效率较高,且其量子态制备和测量用现有技术更易实现。

摘要： 1964年,爱尔兰数学家约翰·贝尔(John Bell)根据隐变量理论推导出了2个粒子系统的测量结果应该满足的不等式关系和所涉及的测量基本逻辑.法国科学家阿兰·阿斯佩(Alain Aspect)、美国科学家约翰·克劳泽(John Clauser)和奥地利科学家安东·蔡林格(Anton Zeilinger)分别从实验上证伪了该不等式.贝尔不等式的证伪宣告了隐变量理论的终结,展示了量子纠缠的奇特性质.为表彰他们在“纠缠光子实验、验证违反贝尔不等式和开创量子信息科学”方面所做出的贡献,瑞典皇家科学院将2022年诺贝尔物理学奖授予这3位科学家.本文概述了量子纠缠的概念和贝尔不等式的推导,介绍了2022年诺贝尔物理学奖获得者的代表性研究工作,并展示了量子技术的可能应用.

摘要： 利用纠缠交换中结果态和初始态之间存在的关系,提出一个基于Bell态的高效量子安全多方求和协议。该协议中,一个半可信第三方负责制备Bell态作为信号载体,并将这些载体粒子分发给参与者。随后,参与者根据其私密数据选择相应的局域幺正算子,对载体粒子进行编码操作。最后,参与者对其手中的粒子进行Bell基测量,半可信第三方就可以利用粒子初态和测量结果计算出求和结果。对协议中常见的外部和内部攻击的安全性分析表明所提协议在理论上是安全的。

摘要： 文章利用V-型三能级原子与双模腔场双光子共振相互作用,提出了一种纠缠交换的方案制备最大纠缠态,此方案不需要Bell基测量,只需对单个原子进行测量,就能实现初始没有直接相互作用的原子与腔场之间产生纠缠,合适选择原子与腔场之间的相互作用时间可获得具有最大保真度以及成功几率的最大纠缠态,另外,还讨论了该方案的实验可行性.

摘要： 文章利用一对处于纠缠态的(Ⅲ)-型三能级原子与一对处于纠缠态的单模腔场,初始时刻原子与腔场之间互不纠缠,使其中一个原子与一个腔场发生相互作用,即纠缠交换,合适选择相互作用时间就可实现原子与腔场之间产生纠缠,并研究了系统原子熵的演化特性,运用量子熵理论,讨论了原子-腔场的耦合常数对原予熵的影响,结果表明:原子与光场跃迁耦合常数对系统熵的最大纠缠度有影响.当原子与光场两种跃迁耦合常数之比k值增大时,最大纠缠度在减小;当k增大到某一程度时,系统熵随时间周期性变化,并出现双峰现象.

摘要： 提出了一种基于纠缠交换及延迟发送量子密匙分发协议。利用EPR对的纠缠交换原理以及信息载体不同时发送并且发送时间是随机的来保证量子密钥的绝对安全。在多重保证信息安全的情况下以较高的成功率同时发送多量子位的信息,从而提高了密钥分发的效率,理论上看其效率为100％。

摘要： 提出了一种基于纠缠交换的量子中继方案．该方案利用纠缠态的量子关联特性，通过纠缠制备、纠缠分发、纠缠交换和纠缠纯化，在通信的发送方与接收方之间建立量子纠缠信道，完成量子中继功能．仿真分析表明，量子中继器的性能决定于在通信双方之间成功建立纠缠的概率．

摘要： 量子密码协议的安全性证明一直以来是一个研究难点,虽然QKD协议已经被证明是无条件安全的,但是证明过程相当复杂.到目前为止还没有一种通用的方法能证明所有的量子密码协议,本文提出一种新的方法,即利用BAN逻辑分析方法证明量子密码协议的安全性。接着以一个基于纠缠交换的量子安全直接通信协议的BAN逻辑证明做为例子。结果表明,利用形式化分析工具对量子密码协议进行证明,可以简化量子密码协议的安全证明步骤,并且是一种通用的证明法。

摘要： 本文提出了一种用于量子通信系统的量子中继器方案,该量子通信系统使用纠缠光子对为信号源.这种量子中继器通过纠缠制备、纠缠分发、纠缠纯化和纠缠交换来实现中继功能。量子信号的传输距离由中继级数决定。使用这种中继器的量子通信系统可以用于长距离量子通信。随着实验技术的发展,这种量子中继器将成为现实.

摘要： 本发明提出一种基于d级cat态和d级Bell态纠缠交换的多方量子隐私比较方法，其中半忠诚第三方被允许按照自己意愿行事但不能与任何一方共谋。在本发明中，n方采用酉操作来编码她们的秘密，并且只执行一次就能比较出她们秘密的相等性。本发明能在无需采用量子秘钥分配方法产生秘钥来确保安全性的前提下抵抗外部攻击和参与者攻击。除了她们的秘密完全相同的情形，一方不能得到其他方的秘密。除了比较结果，半忠诚第三方无法得到关于这些方的秘密的任何信息。

摘要： 本发明属于量子通信技术领域，公开了一种基于纠缠交换的量子无线mesh网络路由方法及架构，以无线量子mesh网络中的节点跳数，往返时间参数的综合权值作为路由的开销值，利用最小生成树的方法使各节点逐级入网，构建网络中的经典信道；然后网络中的部分节点作纠缠粒子的制备和分发，另一部分节点做量子纠缠交换和测量，构建量子信道；最后通过量子隐形传态的方法，在源节点和目的节点之间进行量子信息的传输。本发明可以将具有复杂结构的无线量子mesh网络早逻辑上视为一种树状无环的网络拓扑，从而避免了网络风暴的产生；提出了“两两结合”方案来建立源节点和目的节点之间的量子信道。

摘要： 本发明提出一种基于Bell态纠缠交换的多方量子隐私比较方法，利用Bell态的纠缠交换实现K个不同用户秘密的相等性比较。本方法只要被执行一次就能实现K个用户中任意两方秘密的相等性比较。第三方能知道每两个用户秘密的比较结果但无法知道它们的真实值。每个用户无法知道其他K‑1个用户的秘密的真实值。

摘要： 本发明揭示了一种基于量子纠缠交换的无人船密钥分发协议。相较于现有的技术，本发明基于量子力学中量子不可克隆原理及量子纠缠特性，来实现海上无人船的安全通信。鉴于海上能见度低及风浪等天气影响，本发明中采取了量子中继的密钥分发体系结构，实现了海上无人船的远距离安全通信。该发明在无人船中设立了量子纠缠交换模块，它含有多个Bell基测量单元，以完成无人船间的量子纠缠交换，成为中继无人船。各无人船通过该中继作用便可实现任意两个无人船间以及无人船与控制中心间的量子信道的建立，最终获取绝对安全的密钥，为无人船在民用领域及军用领域提供远距离安全可靠的通信。

摘要： 本发明属于网络信息处理技术领域，公开了一种基于Bell态纠缠交换的量子盲签名方法及系统，基于Bell态纠缠变换关系，提出了一个量子盲签名协议，消息拥有者对粒子序列执行泡利操作完成经典消息向量子消息的转变；三个参与方通过分别共享的量子密钥保证了协议的绝对安全性；通过本阿明方案分析可知本协议满足盲签名定义，通过效率分析可知完成n比特消息的盲签名，本协议的粒子效率为14.3％；通过严格的安全性分析过程，证明了本协议能实现盲签名功能，且能以较好的粒子效率完成整个签名过程；本发明选择Bell态粒子作为信息载体，避免了三粒子及以上粒子态的复杂制备成本。

摘要： 本发明公开了一种基于EPR对和纠缠交换的量子授权管理方法，Bob资源所有者先验证Alice用户的合法性；然后再与Alice共享用于资源访问的权限密钥；权限划分为细粒度的权限划分。本发明的协议在不需要半可信第三方的情况下实现了身份认证和细粒度的权限划分。此外，由于窃听检查阶段CHSH不等式违背的检查，即使Eve控制或提供量子载体源和测量设备，Eve也得不到任何秘密信息，因此可以抵御来自Eve的侧信道攻击。本发明将授权划分扩展到了细粒度的权限划分。本发明不仅实现了身份的认证，还为合法用户授予访问某些资源的权限。本发明的协议还可以抵御来自Eve的侧信道攻击。

摘要： 本发明一种基于量子纠缠交换的多点协同传输方案，步骤1.有通信需求的多个节点N1，N2，…，Nk组建起网络。步骤2.根据所有节点Ni(1≤i≤k)的通信需求，协商出通信模式，即确定一对多模式或者多对一模式。如果进行一对多模式，则进入步骤3；否则进入步骤4。步骤3.网络执行一对多模式，此模式适用于网络中某个节点Ns(1≤s≤k)需要向其他节点发送消息的场景。步骤4.网络执行多对一模式，该模式适用于只有一个接收节点Nr(1≤r≤k)，其余节点Ni(1≤i≤k,i≠r)为发送节点的场景。本发明充分利用相邻节点间的EPR资源，动态组建量子网络，利用量子纠缠交换技术实现多点协同传输。网络结构灵活可变，具体参与节点数目没有限制，可根据节点意愿自发组成网络。在节点协作前提下，方案满足协同通信基本安全需求。

摘要： 本发明提出一种基于d级量子系统Bell纠缠态之间纠缠交换的多方量子隐私比较方法，只执行一轮就能完成n个用户的二进制序列的相等性比较，其中d＝n。详细的安全性分析表明，外在攻击和参与者攻击都是无效的。本发明的方法无需采用量子密钥分配方法在n个用户中建立密钥以对秘密二进制序列进行加密保护。相比于之前的基于d级Cat态和d级Bell纠缠态纠缠交换的多方量子隐私比较方法，本发明的方法在量子资源、第三方的量子测量和量子比特效率上具有明显的优势。

摘要： 本发明公开了一种基于纠缠交换的量子秘密共享方法，包括：第二用户和第三用户制备双光子EPR序列；基于双光子EPR序列在直角基和对角基下随机制备大量的单光子作为安全性检测光子；将所述安全性检测光子随机插入到各自制备的EPR序列中形成发送信息，将所述发送信息发送至第四用户；所述第四用户接收所述发送信息，对其中的安全性检测光子进行贝尔态测量，并公布测量结果，第二用户和第三用户公布作为安全性检测光子的位置和编码。通过纠缠交换使两个用户手中的光子产生纠缠，双方利用对单光子的酉操作编码信息，有效地提高了安全密钥的利用率和成码率，有利于提高通信信息传输的安全性。

摘要： 本发明提出一种基于纠缠交换的单服务器盲量子计算方法，包括以下步骤：S1可信中心制备Bell态量子比特，并分别发给服务器和客户端；S2客户端将部分量子比特发给服务器；S3服务器对量子比特进行Bell测量，并将测量结果发给客户端；S4客户端根据测量结果获知新的Bell态；S5客户端发给服务器n个经典信息；S6服务器根据这些经典信息选择相应的测量基测量量子比特并将测量结果发给客户端；S7服务器根据客户端的经典信息保留量子比特；S8服务器用保留的量子比特替换BFK协议的量子比特，完成量子计算；本发明客户端只需具有转发和丢弃量子比特的能力即可完成盲量子计算，对于客户端量子能力要求低；且只需要一台量子服务器，具有更好的通用性。