受第三方控制的量子安全对话方案

通过量子隐形传态只能单向传递信息,从某种意义上说,并不是真正的"通信",本文提出一个由第三方控制的量子双向通信方案:通信双方经过幺正变换实现信息编码,然后分别对自己拥有的粒子进行贝尔基联合测量,公布测量结果,在控制方同意的情况下,实现量子安全对话,而控制方并不知道对话内容.由于控制方的加入,大大增强了量子对话的安全性,使得这一方案更趋完美.通过量子信道实现了经典信息的安全双向通信,它在未来量子安全对话、量子保密通信的实际应用中能起到重要的参考作用.     

基于cluster态的信道容量可控的可控量子安全直接通信方案

提出了一种基于五粒子cluster态的信道容量可控的可控量子安全直接通信方案.通信三方利用五粒子cluster态自身的粒子分布情况,结合诱骗光子,对粒子分别做Z基单粒子测量和Bell基测量,便可完成信道的第一次安全性检测.通信控制方Cindy通过对手中的粒子序列随机选用测量基(Z基或者X基)测量来决定信道容量,并通过经典信道公布结果.发送方Alice将要发送的信息以及校检信息用于对手中的粒子序列进行幺正操作编码,并插入诱骗光子后将编码后的粒子序列发给接收方Bob并通过经典信道告知其诱骗光子的位置信息.Bob接收到粒子序列后,按照经典信道Alice发送的信息,结合Cindy公布的信息,剔除诱骗光子后按照一定的规则对手中的两组粒子序列进行Bell基测量,便可解码完成第二次安全性检测以及得到Alice发送的信息.通过对五粒子cluster态的纠缠结构性质进行分析,阐明了五粒子cluster态在该方案中所表现出的特点的物理缘由.结果表明,只需变化测量基的规则和用于编码的粒子,可以将该方案推广成可控双向量子安全直接通信.     

基于cluster态任意单粒子态可控量子信息共享

基于cluster态具有较强的纠缠顽固性,提出两个利用四粒子cluster态传送任意单粒子态的量子信息共享方案.第一个方案中发送者Alice、控制者Charlie和接收者Bob共享一个四粒子纠缠态,首先Alice对自己拥有的粒子执行一个三粒子Von-Neumann联合测量,然后Charlie对其拥有粒子执行Z基测量,最后Bob根据发送者和控制者的测量结果,对所拥有的粒子做适当的幺正变换,就能重建共享的单粒子任意态.第二个方案利用一个辅助粒子,发送者Alice、控制者Charlie只需做Bell基测量,Bob通过比特位翻转和幺正变换即可得到Alice传送的量子态.与已有方案相比,两方案信息共享的成功概率为100%,且只需四粒子cluster态为载体,可在目前实验室技术条件下实现.     

量子隐形传态的类簇态信道方案

提出了利用一个四粒子类簇态来实现一个任意两粒子态的隐形传送方案.如果接受者能根据发送者提供的测量信息对量子态实施一个合适的幺正变换,那么隐形传送就能以一定的概率实现.由于该方案中充当量子信道的是部分纠缠态,因此该方案比以前基于最大纠缠态的方案更具有现实意义.同时研究导出一个重要的结论：可以从一个四粒子类簇态（部分纠缠态）中以一定的概率提取出一个四粒子簇态（最大纠缠态）,这个概率等于成功隐形传态的概率.     

通过cluster态实现两粒子纠缠态的量子几率隐形传态

提出通过一个四粒子cluster非最大纠缠态作为量子信道来实现一未知两粒子纠缠态的量子几率隐形传态方案。在此方案中,纠缠态可以实现一定的几率传输,此几率由cluster态中绝对值较小的两个系数决定。如果我们用cluster最大纠缠态作为量子信道,此时几率隐形传态就成了一般的隐形传态,即成功传输的几率为100%。     

量子隐形传态的类簇态信道方案(英文)

提出了利用一个四粒子类簇态来实现一个任意两粒子态的隐形传送方案.如果接受者能根据发送者提供的测量信息对量子态实施一个合适的幺正变换,那么隐形传送就能以一定的概率实现.由于该方案中充当量子信道的是部分纠缠态,因此该方案比以前基于最大纠缠态的方案更具有现实意义.同时研究导出一个重要的结论:可以从一个四粒子类簇态(部分纠缠态)中以一定的概率提取出一个四粒子簇态(最大纠缠态),这个概率等于成功隐形传态的概率.     

基于六粒子最大纠缠态的双向控制隐形传态方案(英文)EI北大核心CSCD

提出了一个利用六粒子最大纠缠态作为纠缠资源的双向量子控制隐形传态方案.该理论方案中,六粒子最大纠缠态作为量子通道来连系着合法的三方——通信双方和控制方,通信双方既是发送方同时也是接收方.传输过程中,Alice传输一个任意单粒子态a给Bob的同时Bob也传输一个任意的单粒子态b给Alice;由控制方Charlie来控制和协助通信双方完成最终的量子态的交换;Bob先对自己手中的粒子作一个幺正操作,用户双方再各自对自己手中的粒子执行Bell基测量,测量完成后通过经典信道将自己的测量结果公开宣布,用户双方根据对方所公布的测量结果做相应的幺正操作,从而成功地实现双向量子控制隐形传态.     

一种应用于量子数据压缩的幺正变换生成方法

提出了一种两类正交基矢按照特定要求相互转换的幺正变换生成方法. 特定要求为第一类基矢中特定的四种典型基矢经幺正变换后, 第三个量子比特特定为|0>, 而四种非典型基矢经幺正变换后, 第三个量子比特为|1>. 将该幺正变换应用于量子数据压缩, 准确度达到0.942. 该方法的提出为量子压缩和解压缩的实现提供了基础, 对于其他要求特定对应关系的幺正变换的生成具有借鉴意义. 关键词： 幺正变换 正交基矢 特定要求 量子压缩     

二粒子纠缠态(EPR对)的量子隐形传送

采用三粒子最大纠缠态作辅助量子信道,定义出能被Alice作联合测量的四个特殊的"GHZ"态,Bob实施简单操作,两粒子纠缠态(EPR对)的量子隐形传递顺利达成.     

基于五粒子团簇态的可控量子安全直接通信

提出了一个利用五粒子团簇态实现的可控量子安全直接通信方案.在这一方案中,首先信息发送者Alice、信息接收者Bob和控制者Charlie共享由Alice制备的一有序序列团簇态作为量子信道;在确定量子信道的安全性以后,Alice制备编码量子态(Bell态)序列,然后通过对自己手中的粒子进行Bell基测量,接着Charlie对自己手中的粒子进行单粒子的测量,就能把信息传送给接收者Bob;最后,Bob测量自己手中的粒子,并通过分析三人的测量结果,从而获得Alice要传送的信息.在我们提出的方案中,携带信息的粒子不需要在公共信道上传输.该文中,我们给出了方案的安全性分析,证明了我们的方案是决定性的和安全的.在未来,我们的方案在以目前的实验技术为基础条件下很可能得到实现.     

Controlled Secure Quantum Dialogue Using a Pure Entangled GHZ States

We present a controlled secure quantum dialogue protocol using a non-maximally （pure） entangled Greenberger-Horne-Zeibinger （GHZ） states at first, and then discuss the requirements for a real quantum dialogue. We show that the authorized two users can exchange their secret messages after purifying the non-maximally entangled GHZ states quantum channel unconditionally securely and simultaneously under the control of a third party.     

基于四粒子GHZ态的可控量子双向隐形传态及安全性

提出一个基于四粒子GHZ纠缠态实现未知单粒子态的可控量子双向传态方案.通信双方Alice和Bob以及控制方事先密享两对四粒子GHZ纠缠态以构建量子信道,根据纠缠粒子的不同分发方式,以及测量时所选择的不同测量基,可以分别实现三方和四方参与的可控量子双向传态.通信开始后,Alice和Bob分别对自己拥有的部分粒子作量子投影测量,若控制方同意双方通信,则对自己拥有的粒子作测量并通过经典信道公布测量结果.通信双方根据控制方公布的测量结果对各自的某个粒子作相应的幺正变换,即可在己方的粒子上重建对方待传的量子态.由于第三方Charlie以及第四方Dennis的加入,整个双向传态的安全性大为提高.     

Quantum Secure Dialogue with Quantum Encryption

How to solve the information leakage problem has become the research focus of quantum dialogue. In this paper, in order to overcome the information leakage problem in quantum dialogue, a novel approach for sharing the initial quantum state privately between communicators, i.e., quantum encryption sharing, is proposed by utilizing the idea of quantum encryption. The proposed protocol uses EPR pairs as the private quantum key to encrypt and decrypt the traveling photons, which can be repeatedly used after rotation. Due to quantum encryption sharing, the public announcement on the state of the initial quantum state is omitted, thus the information leakage problem is overcome.The information-theoretical efficiency of the proposed protocol is nearly 100%, much higher than previous information leakage resistant quantum dialogue protocols. Moreover, the proposed protocol only needs single-photon measurements and nearly uses single photons as quantum resource so that it is convenient to implement in practice.