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基于GHZ态的三方量子确定性密钥分配协议

周南润 宋汉冲 龚黎华 刘晔

基于GHZ态的三方量子确定性密钥分配协议

周南润, 宋汉冲, 龚黎华, 刘晔
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  • 基于连续变量GHZ态的纠缠特性, 提出一种三方量子确定性密钥分配协议, 其中密钥由GHZ态的振幅产生, 而相位可以用来验证信道的安全性. 现有的量子确定性密钥分配协议一次只能向一个接收方传送密钥, 现实生活中经常要向多个接收方发送确定性密钥. 信息论分析结果表明, 当信道传输效率大于0.5时, 该协议可以同时向两个接收方安全传送确定性密钥, 制备多重纠缠态后, 该协议还能够扩展成多方量子确定性密钥分配协议, 这极大提高了密钥的整体传送效率, 而且连续变量量子GHZ态信道容量较高, 因此该协议具有重要的现实意义.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 11174118)、江西省自然科学基金(批准号: 20122BAB201031)、江西省教育厅科技项目(批准号: GJJ11339, GJJ12137)和江西省青年科学家(井冈之星)培养对象计划项目(批准号: 20122BCB23002)资助的课题.
    [1]

    Ralph T C 1999 Phys. Rev. A 61 010303

    [2]

    Ralph T C 2000 Phys. Rev. A 62 062306

    [3]

    Cerf N J, Levy M, Assche G V 2001 Phys. Rev. A 63 052311

    [4]

    Grosshans F, Grangier P 2002 Phys. Rev. Lett. 88 057902

    [5]

    Silberhorn C, Ralph T C, Lutkenhaus N, Leuchs G 2002 Phys. Rev. Lett. 89 167901

    [6]

    Grosshans F, Assche G V, Wenger J, Brouri R, Cerf N J, Grangier P 2003 Nature 421 238

    [7]

    Takesue H, Diamanti E, Honjo T, Langrock C, Fejer M M, Inoue K, Yamamoto Y 2005 New J. Phys. 7 232

    [8]

    Namiki R, Hirano T 2006 Phys. Rev. A 74 032302

    [9]

    Ma X F, Lo H K, Fung C F 2007 Phys. Rev. A 76 012307

    [10]

    Chen J J, Han Z F, Zhao Y B, Gui Y Z, Guo G C 2007 Acta Phys. Sin. 56 9 (in Chinese) [陈进建, 韩正甫, 赵义博, 桂有珍, 郭光灿 2007 物理学报 56 9]

    [11]

    Zhao Y B, Heid M, Rigas J, Lutkenhaus N 2009 Phys. Rev. A 79 012307

    [12]

    Li X H, Deng F G, Zhou H Y 2008 Phys. Rev. A 78 022321

    [13]

    Fossier S, Diamanti E, Debuisschert T, Villing A, Brouri R T, Grangier P 2009 New J. Phys. 11 045023

    [14]

    Su X L, Wang W Z, Wang Y, Jia X J, Xie C D, Peng K C 2009 Europhys. Lett. 87 20005

    [15]

    Liu Y, Chen T Y, Wang J, Cai W Q, Wan X, Chen L K, Wang J H, Liu S B, Yang L, Chen K, Chen Z B, Pan J W, Peng C Z, Liang H 2010 Opt. Express. 18 8587

    [16]

    Shen Y, Zou H X, Tian L, Chen P X, Yuan J M 2010 Phys. Rev. A 82 022317

    [17]

    Hu H P, Wang J D, Huang Y X, Liu S H, Lu W 2010 Acta Phys. Sin. 59 292 (in Chinese) [胡华鹏, 王金东, 黄宇娴, 刘颂豪, 路巍 2010 物理学报 59 292]

    [18]

    Wei Z J, Wan W, Wang J D, Liao C J, Liu S H 2011 Acta Phys. Sin. 60 094216 (in Chinese) [魏正军, 万伟, 王金东, 廖常俊, 刘颂豪 2011 物理学报 60 094216]

    [19]

    Allati A E, Baz M E, Hassouni Y 2011 Quantum Inf. Process. 10 589

    [20]

    Jiao R Z, Zhang C, Ma H Q 2011 Acta Phys. Sin. 60 110303 (in Chinese) [焦荣珍, 张弨, 马海强 2011 物理学报 60 110303]

    [21]

    Yoshino K, Fujiwara M, Tanaka A, Takahashi S, Nambu Y, Tomita A, Miki S, Yamashita T, Wang Z, Sasaki M, Tajima A 2012 Opt. Lett. 37 223

    [22]

    Yang J, Xu B J, Peng X, Guo H 2012 arXiv: 1202.0883v1 [quant-ph]

    [23]

    Yang Y G, Wen Q Y, Zhu F C 2005 Acta Phys. Sin. 54 5548 (in Chinese) [杨宇光, 温巧燕, 朱甫臣 2005 物理学报 54 5548]

    [24]

    Matsumoto R 2007 Phys. Rev. A 76 062316

    [25]

    Zhou N R, Wang L J, Gong L H, Zuo X W, Liu Y 2011 Opt. Commun. 284 4836

    [26]

    Furusawa A, Takei N 2007 Phys. Rep. 443 97

  • [1]

    Ralph T C 1999 Phys. Rev. A 61 010303

    [2]

    Ralph T C 2000 Phys. Rev. A 62 062306

    [3]

    Cerf N J, Levy M, Assche G V 2001 Phys. Rev. A 63 052311

    [4]

    Grosshans F, Grangier P 2002 Phys. Rev. Lett. 88 057902

    [5]

    Silberhorn C, Ralph T C, Lutkenhaus N, Leuchs G 2002 Phys. Rev. Lett. 89 167901

    [6]

    Grosshans F, Assche G V, Wenger J, Brouri R, Cerf N J, Grangier P 2003 Nature 421 238

    [7]

    Takesue H, Diamanti E, Honjo T, Langrock C, Fejer M M, Inoue K, Yamamoto Y 2005 New J. Phys. 7 232

    [8]

    Namiki R, Hirano T 2006 Phys. Rev. A 74 032302

    [9]

    Ma X F, Lo H K, Fung C F 2007 Phys. Rev. A 76 012307

    [10]

    Chen J J, Han Z F, Zhao Y B, Gui Y Z, Guo G C 2007 Acta Phys. Sin. 56 9 (in Chinese) [陈进建, 韩正甫, 赵义博, 桂有珍, 郭光灿 2007 物理学报 56 9]

    [11]

    Zhao Y B, Heid M, Rigas J, Lutkenhaus N 2009 Phys. Rev. A 79 012307

    [12]

    Li X H, Deng F G, Zhou H Y 2008 Phys. Rev. A 78 022321

    [13]

    Fossier S, Diamanti E, Debuisschert T, Villing A, Brouri R T, Grangier P 2009 New J. Phys. 11 045023

    [14]

    Su X L, Wang W Z, Wang Y, Jia X J, Xie C D, Peng K C 2009 Europhys. Lett. 87 20005

    [15]

    Liu Y, Chen T Y, Wang J, Cai W Q, Wan X, Chen L K, Wang J H, Liu S B, Yang L, Chen K, Chen Z B, Pan J W, Peng C Z, Liang H 2010 Opt. Express. 18 8587

    [16]

    Shen Y, Zou H X, Tian L, Chen P X, Yuan J M 2010 Phys. Rev. A 82 022317

    [17]

    Hu H P, Wang J D, Huang Y X, Liu S H, Lu W 2010 Acta Phys. Sin. 59 292 (in Chinese) [胡华鹏, 王金东, 黄宇娴, 刘颂豪, 路巍 2010 物理学报 59 292]

    [18]

    Wei Z J, Wan W, Wang J D, Liao C J, Liu S H 2011 Acta Phys. Sin. 60 094216 (in Chinese) [魏正军, 万伟, 王金东, 廖常俊, 刘颂豪 2011 物理学报 60 094216]

    [19]

    Allati A E, Baz M E, Hassouni Y 2011 Quantum Inf. Process. 10 589

    [20]

    Jiao R Z, Zhang C, Ma H Q 2011 Acta Phys. Sin. 60 110303 (in Chinese) [焦荣珍, 张弨, 马海强 2011 物理学报 60 110303]

    [21]

    Yoshino K, Fujiwara M, Tanaka A, Takahashi S, Nambu Y, Tomita A, Miki S, Yamashita T, Wang Z, Sasaki M, Tajima A 2012 Opt. Lett. 37 223

    [22]

    Yang J, Xu B J, Peng X, Guo H 2012 arXiv: 1202.0883v1 [quant-ph]

    [23]

    Yang Y G, Wen Q Y, Zhu F C 2005 Acta Phys. Sin. 54 5548 (in Chinese) [杨宇光, 温巧燕, 朱甫臣 2005 物理学报 54 5548]

    [24]

    Matsumoto R 2007 Phys. Rev. A 76 062316

    [25]

    Zhou N R, Wang L J, Gong L H, Zuo X W, Liu Y 2011 Opt. Commun. 284 4836

    [26]

    Furusawa A, Takei N 2007 Phys. Rep. 443 97

  • [1] 宋汉冲, 龚黎华, 周南润. 基于量子远程通信的连续变量量子确定性密钥分配协议. 物理学报, 2012, 61(15): 154206. doi: 10.7498/aps.61.154206
    [2] 张沛, 周小清, 李智伟. 基于量子隐形传态的无线通信网络身份认证方案. 物理学报, 2014, 63(13): 130301. doi: 10.7498/aps.63.130301
    [3] 周小清, 邬云文, 赵晗. 量子隐形传态网络的互联与路由策略. 物理学报, 2011, 60(4): 040304. doi: 10.7498/aps.60.040304.2
    [4] 杨小琳, 周小清, 赵晗, 王朋朋. 基于量子隐形传态的数据链路层选择重传协议. 物理学报, 2012, 61(2): 020303. doi: 10.7498/aps.61.020303
    [5] 周小清, 邬云文. 利用三粒子纠缠态建立量子隐形传态网络的探讨. 物理学报, 2007, 56(4): 1881-1887. doi: 10.7498/aps.56.1881
    [6] 李熙涵. 量子直接通信. 物理学报, 2015, 64(16): 160307. doi: 10.7498/aps.64.160307
    [7] 周南润, 龚黎华, 刘三秋, 曾贵华. 基于纠缠的数据链路层量子通信协议. 物理学报, 2007, 56(9): 5066-5070. doi: 10.7498/aps.56.5066
    [8] 周南润, 曾宾阳, 王立军, 龚黎华. 基于纠缠的选择自动重传量子同步通信协议. 物理学报, 2010, 59(4): 2193-2199. doi: 10.7498/aps.59.2193
    [9] 印娟, 钱勇, 李晓强, 包小辉, 彭承志, 杨涛, 潘阁生. 远距离量子通信实验中的高维纠缠源. 物理学报, 2011, 60(6): 060308. doi: 10.7498/aps.60.060308
    [10] 何锐. 基于超导量子干涉仪与介观LC共振器耦合电路的量子通信. 物理学报, 2012, 61(3): 030303. doi: 10.7498/aps.61.030303
    [11] 李申, 马海强, 吴令安, 翟光杰. 全光纤量子通信系统中的高速偏振控制方案. 物理学报, 2013, 62(8): 084214. doi: 10.7498/aps.62.084214
    [12] 聂敏, 尚鹏钢, 杨光, 张美玲, 裴昌幸. 中尺度沙尘暴对量子卫星通信信道的影响及性能仿真. 物理学报, 2014, 63(24): 240303. doi: 10.7498/aps.63.240303
    [13] 聂敏, 王林飞, 杨光, 张美玲, 裴昌幸. 基于分组交换的量子通信网络传输协议及性能分析. 物理学报, 2015, 64(21): 210303. doi: 10.7498/aps.64.210303
    [14] 张琳, 聂敏, 刘晓慧. 有噪量子信道生存函数研究及其仿真. 物理学报, 2013, 62(15): 150301. doi: 10.7498/aps.62.150301
    [15] 刘晓慧, 聂敏, 裴昌幸. 量子无线广域网构建与路由策略. 物理学报, 2013, 62(20): 200304. doi: 10.7498/aps.62.200304
    [16] 薛乐, 聂敏, 刘晓慧. 量子信令中继器模型及性能仿真. 物理学报, 2013, 62(17): 170305. doi: 10.7498/aps.62.170305
    [17] 聂敏, 刘广腾, 杨光, 裴昌幸. 基于最少中继节点约束的量子VoIP路由优化策略. 物理学报, 2016, 65(12): 120302. doi: 10.7498/aps.65.120302
    [18] 朱伟, 聂敏. 量子信令交换机模型设计及性能分析. 物理学报, 2013, 62(13): 130304. doi: 10.7498/aps.62.130304
    [19] 聂敏, 张琳, 刘晓慧. 量子纠缠信令网Poisson生存模型及保真度分析. 物理学报, 2013, 62(23): 230303. doi: 10.7498/aps.62.230303
    [20] 王林飞, 聂敏, 杨光, 张美玲, 裴昌幸. 一种基于分层的量子分组传输方案及性能分析. 物理学报, 2016, 65(13): 130302. doi: 10.7498/aps.65.130302
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出版历程
  • 收稿日期:  2012-04-10
  • 修回日期:  2012-06-01
  • 刊出日期:  2012-11-05

基于GHZ态的三方量子确定性密钥分配协议

  • 1. 南昌大学电子信息工程系, 南昌 330031
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号: 11174118)、江西省自然科学基金(批准号: 20122BAB201031)、江西省教育厅科技项目(批准号: GJJ11339, GJJ12137)和江西省青年科学家(井冈之星)培养对象计划项目(批准号: 20122BCB23002)资助的课题.

摘要: 基于连续变量GHZ态的纠缠特性, 提出一种三方量子确定性密钥分配协议, 其中密钥由GHZ态的振幅产生, 而相位可以用来验证信道的安全性. 现有的量子确定性密钥分配协议一次只能向一个接收方传送密钥, 现实生活中经常要向多个接收方发送确定性密钥. 信息论分析结果表明, 当信道传输效率大于0.5时, 该协议可以同时向两个接收方安全传送确定性密钥, 制备多重纠缠态后, 该协议还能够扩展成多方量子确定性密钥分配协议, 这极大提高了密钥的整体传送效率, 而且连续变量量子GHZ态信道容量较高, 因此该协议具有重要的现实意义.

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