【摘 要】
：
作为量子信息学最重要的分支之一,量子通信利用量子力学原理对量子态进行操控,从而完成信息交互。与经典通信相比,量子通信以其无条件安全性和高效性著称。基于其巨大的应用价值和研究价值,近年来,以量子密钥分发协议,量子安全直接通信协议为基础的量子通信技术正在飞速发展。量子密钥分发协议可以实现发送方Alice和接收方Bob之间无条件安全的密钥传输,而量子安全直接通信与量子密钥分发协议完全不同,它不需要密钥分
论文部分内容阅读
作为量子信息学最重要的分支之一,量子通信利用量子力学原理对量子态进行操控,从而完成信息交互。与经典通信相比,量子通信以其无条件安全性和高效性著称。基于其巨大的应用价值和研究价值,近年来,以量子密钥分发协议,量子安全直接通信协议为基础的量子通信技术正在飞速发展。量子密钥分发协议可以实现发送方Alice和接收方Bob之间无条件安全的密钥传输,而量子安全直接通信与量子密钥分发协议完全不同,它不需要密钥分发,密钥存储和密文传输,并且完全消除了加密过程。因此,它在原则上避免了传统安全通信中与密钥和密文有关的所有安全漏洞。但是,由于实验设备的缺陷,量子密钥分发协议和量子安全直接通信协议的实际安全受到挑战。目前大多数攻击主要是针对探测器端的攻击,而测量设备无关的通信协议刚好可以解决这个问题,但是其成码率和通信容量并没有得到有效提高。为了提高成码率以及通信容量,本文提出了基于多自由度超编码的测量设备无关的量子通信协议,主要的工作内容分为以下两点:(1)提出了基于多自由度超编码的测量设备无关的量子密钥分发(MDI-QKD)协议。我们利用单光子在空间模式自由度以及极化自由度进行编码,并保留任一自由度基相同的编码信息,有效地提高了安全密钥的利用率;其次,通过安全性分析,表明多自由度超编码方案产生的成码率相较于单自由度编码有所提高,并且传输距离也有所延长;最后,我们改进成码率公式,进一步提高了成码率。(2)提出了基于多自由度超编码的测量设备无关的量子安全直接通信(MDI-QSDC)协议。该方案解决了所有针对探测器端的攻击,保证了量子安全直接通信的实际安全。除了安全优势外,该方案基于线性光学实现超纠缠贝尔态的区分,保证了部分超纠缠贝尔态的唯一区分,有效地提高了通信容量。
其他文献
校园足球是我国足球发展战略的重要组成部分,也是其他项目进校园的先行者。国家政策的推动、财政投入的加大、社会的关注和支持为校园足球创造了良好的发展空间。在这一发展环境下,场地、师资、竞赛等校园足球发展的相关要素配备提上日程,在此过程中,通过合理的配备要素,尽可能充分的激发学生足球的兴趣,促进学生广泛参与足球成为工作的重心,即哪些因素会影响到学生的足球参与行为是实施校园足球工作的基础所在。本文通过查阅
生物体依靠蛋白质行使各式各样的生物学功能,蛋白质科学研究向来都是生物学研究的核心领域之一。传统的蛋白质科学研究遵循“序列-结构-功能”的研究范式,即氨基酸序列决定其
捻转血矛线虫是一种会给畜牧业造成严重经济损失的牛羊胃肠道寄生虫。目前,捻转血矛线虫的防治主要依赖苯丙咪唑类驱虫药,但已有研究表明产生了耐药性虫株,为有效防治捻转血矛线虫,急需开发新的防治策略。疫苗是其中研究较多的方向之一,但是,对来源于虫体保护性组分的免疫生物学特征缺乏全面了解是制约疫苗研究的主要原因之一。因此,捻转血矛线虫与宿主的相互作用的研究对有效疫苗的开发尤为重要。本实验室以前的研究发现,捻
电渗析技术作为一种新兴的膜分离技术,被广泛应用于化工、医药、海水苦咸水淡化、废水处理等多种行业,离子交换膜的污染却成为制约其进一步发展的瓶颈。离子交换膜的污染会导致膜电阻增大,膜堆性能降低,进而影响电渗析操作的正常运行。膜污染的种类主要有无机污染、有机污染和微生物污染等,其中有机物易造成阴离子交换膜(AEM)的不可逆污染,而金属离子会与有机物发生螯合作用进而影响膜污染。本文以有机物/金属离子复合污
仿生腿的辅助作用对于恢复下肢截肢者的运动功能至关重要。与被动式仿生腿相比,动力仿生腿可以主动提供能量减少截肢者的消耗,并且提升截肢者运动的稳定性。常见的控制策略会根据截肢者不同的运动状态将其运动过程划分为不同阶段分别进行控制。在临床推广中,此类方法的配置工作会随着运动任务的增加而明显提升,并且在不同阶段之间切换中存在错误切换的安全隐患。因此本文通过分析正常人体腿部的运动轨迹,研究统一步态控制方法用
随着高速铁路网络进一步扩大,建立可靠的故障诊断系统对保障高铁运行安全至关重要。牵引逆变器是高速铁路牵引传动系统的关键部件,逆变器中绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor,IGBT)容易发生开路故障,故障率较高。IGBT开路故障会引起牵引电机电磁转矩脉动,甚至烧毁电机。研究逆变器的开路故障诊断算法可为系统采取容错控制及后续检修提供决策支持。本文研究了基
α-乙烯基叠氮类化合物是一种构造非凡,反应活性优秀的化合物,这类化合物早于100多年前被发现研究,近十几年来对于它的研究处于迸发式发展。正是因为其独特的结构,叠氮基团连
随着现代社会不断发展,在世界电力发展的进程中,目前光伏发电、风力发电是现阶段国家发电科技创新中承担着主要角色,根据十九大报告中指出:坚持发展绿色清洁能源,确立清洁能源优先发展战略。在光伏电池或燃料电池等发电系统中,如何将较低的电池电压高效转换成可供并网逆变器应用的母线电压,是提高发电系统转换效率和结构灵活性的关键技术之一。围绕这一课题,主要做了以下研究:?研究了在提高基本Boost变换器的电压增益
在页岩气勘探开发实践过程中,发现构造演化对页岩气富集有着重要的作用。渝东南以西的重庆涪凌陵焦石坝地区已取得良好的页岩气勘探开发成果,但在渝东南地区并没有明显突破,
自视频监控系统从传统的模拟视频监控、数字视频监控阶段发展成为第三代网络视频监控阶段以来,其应用场景、功能服务和衍生技术逐渐多元化,融合监控视频和三维地理信息所产生的增强虚拟环境成为热门应用;但目前关于增强虚拟环境的研究主要集中于固定枪机视频的注册显示,对相机位姿可变的云台相机的视频注册问题讨论较少。本文为了将云台相机所拍摄的实时视频图像信息在增强虚拟环境中进行动态注册,对云台相机的自动注册及参数自