Bell态

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： 由于量子力学中的海森堡测不准原理和不可克隆原理,以量子态为载体的量子货币在防伪造、防双花以及抗量子计算方面都具有一定的优势。文章根据银行、支票签发者及接收者的信息进行支票生成、签发及验证的场景,设计了使用Bell态的量子支票协议,并对其正确性、可验证性、不可伪造性、不可否认性、防篡改性等方面进行了分析。与现有量子支票方案相比较,文章方案降低了所需量子态的纠缠要求,提高了可行性。

摘要： 量子纠缠是实现量子信息处理任务的重要资源,一些在经典领域中无法实现的任务,可以借助量子纠缠来完成.然而,纠缠态在噪声的作用下会发生退相干,进而变成非最大纠缠态或混态,不再能完成预定任务.纠缠浓缩是从非最大纠缠态中提取最大纠缠态的过程.我们提出两个非最大纠缠Bell态纠缠浓缩方案,一个是未知系数非最大纠缠Bell态纠缠浓缩方案,另一个是已知系数非最大纠缠Bell态纠缠浓缩方案.方案中利用量子点微腔耦合系统来实现光子与光子之间的非线性相互作用,进而可以通过分级浓缩的方法提高浓缩方案的成功概率.两个方案都可以推广为多光子非最大纠缠GHZ态的纠缠浓缩.

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： 提出在QED系统中耗散制备两个里德堡原子的任意一种最大Bell态方案.该方案仅需要一个单模腔,并联合了量子Zeno动力学及里德堡泵浦效应,其中原子的自发辐射被视为有利因素,同时腔始终处于真空态,有效地抑制了腔泄漏效应。此外,对Lindblad主方程的数值模拟结果表明,在现有的实验条件下,耗散制备得到的Bell态保真度可达到99%以上,本方案不需要特定的初态,也不需要精确控制系统的演化时间,从而降低了实验操作难度.

摘要： 根据量子力学中Bell态粒子和Pauli矩阵的物理特性,该文设计了一种新的高效量子身份认证协议,该协议在半可信第三方的协助下完成高效的身份认证.通过理论的安全性分析表明,协议能够抵御中间人攻击,纠缠攻击.对第三方的安全分析表明,该协议只需要第三方是半可信就可以保证协议的安全.效率分析表明该身份认证协议相比于普通的量子身份认证协议在信息传输方面具有高效性.

摘要： 本文提出的通信方案运用Bell态纠缠粒子对与单光子的结合,通过对编码规则的改进大大提高了每量子比特的编码效率,并有效的加入了身份认证功能.方案中作为发送方的Alice制备一串单光子序列和一串bell态粒子对,并将Bell态粒子对划分为S1,S2粒子序列.第一次通信Alice利用双方之前共享密钥k将S1编码并加入检测粒子发送给Bob,进行窃听检测与身份认证;第二次通信Alice将秘密信息编码进S2与单光子的混合序列,重排并加入检测粒子发送给Bob,随后向Bob公布排列顺序与测量基,Bob译码得到秘密信息.结果证明该方案安全可靠,其明显提高了通信效率,并且在通信中加入了身份认证功能.

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： 多数传统的指定验证者签名方案无法抵抗量子计算机的攻击.本文给出一种具有强安全性的指定验证者量子签名方案.在方案中,参与方利用量子密钥分配协议和量子直接通信协议共享密钥.密钥生成中心制备Bell态序列并将其分配给签名者和指定验证者.签名者利用其密钥和受控量子态对消息进行签名.同时,指定的验证者可以利用对称的签名步骤对量子签名进行仿真.而验证者仿真的量子签名与签名者产生的量子签名完全一样.这使得量子签名具有不可传递的属性.本文所给出的签名方案可以抵抗伪造攻击,截获重放攻击和木马攻击.并且,其理论上的信息安全属性可以得到证明.同时,密钥生成中心无需完全可信.方案无需使用量子单向函数.当产生量子签名时,签名者无需制备纠缠态序列.当验证签名时,验证者无需执行量子态比较算法.方案的量子比特效率达到100％.因此,与类似方案相比,本文所给的方案具有较好的安全性和效率.

摘要： 本发明公开了一种基于GHZ态和Bell态的长距离远程量子态制备方法，包括以下步骤：构建量子纠缠信道资源；将每个方向的Bell链同时进行测量操作，并根据测量操作的结果对远端节点进行相应的幺正操作，获取远端节点粒子的态分布；分别对两个远端节点处的粒子进行幅值测量和相位测量，并将测量结果告知其它远端节点，其它远端节点根据测量结果进行幺正操作得到目标态。其借助本地节点的GHZ信道和中间节点间的Bell链克服远距离量子态制备中距离的限制，远端节点最终形成了态制备所需的量子信道，从而实现对目标节点Cn的单粒子任意态制备。

摘要： 本发明公开了一种基于非最大纠缠GHZ信道的单粒子态远程制备方法，接收方节点和发送方节点共享非最大纠缠GHZ信道，远程设有辅助节点，发送方节点与辅助节点共享Bell对，当发送方节点能力有限、不能引入辅助粒子进行信道调制时，将信道调制转移到远程的辅助节点处进行，实现对接收方节点的单粒子态远程制备。本发明通过应用非最大纠缠GHZ信道和量子远程态制备方法建立量子信道，满足构建复杂量子通信网络的要求；通过在远程辅助节点处进行信道调制，解决了源节点测量能力有限而不能引入辅助粒子进行信道调制的问题，操作简单且易于实现。

摘要： 本发明公开了一种基于非最大纠缠Bell态制备GHZ态的优化方法。该方法中Alice和Bob共享一个非最大纠缠Bell信道，Alice根据待制备GHZ态的形式给Bob制备一个n比特的GHZ态，Alice通过引入辅助粒子并执行CNOT操作后分别进行幅度测量和相位测量，Bob根据测量结果执行相应的操作恢复目标等价态，Bob引入(n‑1)个辅助粒子并执行CNOT操作获得目标等价态。本发明的有益效果：1、发送方和接收方之间仅用一个非最大纠缠Bell信道完成了目标GHZ态的制备，不仅提高了制备效率，也大大减少了资源的消耗。2、本发明采用的所有测量方式为单比特测量，极大地减少了具体操作难度。3、本发明可以针对非最大纠缠Bell信道，使制备任意比特的GHZ态更一般化。

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： 本发明公开了一种基于最大纠缠Bell态实现cluster态的远距离扩展方法。中心节点Alice通过中间节点的协助使得边缘节点Charliet(t＝1,2,3,4)实现cluster态的远距离延伸。包括：(1)构建距离扩展路径：中心节点Alice持有一组部分纠缠的cluster态|C〉1234，传输路径上，中心节点Alice与边缘节点Charliet(t＝1,2,3,4)与中间节点之间均彼此两两互联，彼此之间共享一个最大纠缠Bell态。本发明的有益效果：1、本发明中间节点的测量结果可同时传送，因此本发明提高了信息传输的效率能够满足构建复杂量子通信网络的要求。2、本发明采用的所有测量方式为Bell基测量以及单比特测量，极大地减少了具体操作难度。3、本发明扩展了通信距离，使得不直接共享量子纠缠对的边缘节点实现量子通信。

摘要： 本申请公开了一种基于GHZ态和Bell态的不对称容量的量子对话方法，基于GHZ态和Bell态的不对称容量的量子对话方法同时利用Bell态和GHZ态进行量子通信，因此可以在一轮量子通信过程中实现一方三比特秘密信息，另一方两比特秘密信息的不对称容量的量子通信过程。并且在整个通信过程中只需要通过经典信道进行一次测量后的第一编码信息和测量后的第二编码信息的公布，从而降低了通信过程中的信息泄漏可能。进一步的，在通信过程中不需要第一通信方和第二通信方真正的将第一秘密信息和第二秘密信息通过量子信息传送给对方，从而大大提高了基于GHZ态和Bell态的不对称容量的量子对话方法的保密性。

摘要： 本发明公开了一种基于GHZ态和Bell态的长距离远程量子态制备方法，包括以下步骤：构建量子纠缠信道资源；将每个方向的Bell链同时进行测量操作，并根据测量操作的结果对远端节点进行相应的幺正操作，获取远端节点粒子的态分布；分别对两个远端节点处的粒子进行幅值测量和相位测量，并将测量结果告知其它远端节点，其它远端节点根据测量结果进行幺正操作得到目标态。其借助本地节点的GHZ信道和中间节点间的Bell链克服远距离量子态制备中距离的限制，远端节点最终形成了态制备所需的量子信道，从而实现对目标节点Cn的单粒子任意态制备。

摘要： 本发明提出一种基于Bell纠缠态的单态半量子隐私比较方法，允许两个经典方在一个拥有全部量子能力的第三方帮助下安全、正确地判断他们秘密信息的相等性。第三方被假设为半忠诚的，意味着她被允许按照自己意愿行为不端，但不能与任何其他人共谋。本发明的方法只采用一种Bell纠缠态作为初始量子资源。本发明的方法不需要在不同的参与者之间提前共享密钥，也不需要酉操作和量子纠缠交换。安全性分析表明，本发明的方法能够抵御一系列外部攻击和参与者攻击。相比于大多数现有的基于Bell纠缠态的半量子隐私比较方法，本发明的方法在实际应用中更具可行性。

摘要： 本发明公开了一种基于非最大纠缠Bell态制备GHZ态的优化方法。该方法中Alice和Bob共享一个非最大纠缠Bell信道，Alice根据待制备GHZ态的形式给Bob制备一个n比特的GHZ态，Alice通过引入辅助粒子并执行CNOT操作后分别进行幅度测量和相位测量，Bob根据测量结果执行相应的操作恢复目标等价态，Bob引入(n‑1)个辅助粒子并执行CNOT操作获得目标等价态。本发明的有益效果：1、发送方和接收方之间仅用一个非最大纠缠Bell信道完成了目标GHZ态的制备，不仅提高了制备效率，也大大减少了资源的消耗。2、本发明采用的所有测量方式为单比特测量，极大地减少了具体操作难度。3、本发明可以针对非最大纠缠Bell信道，使制备任意比特的GHZ态更一般化。

摘要： 本发明公开了一种基于最大纠缠Bell态实现cluster态的远距离扩展方法。中心节点Alice通过中间节点的协助使得边缘节点Charliet(t＝1,2,3,4)实现cluster态的远距离延伸。包括：(1)构建距离扩展路径：中心节点Alice持有一组部分纠缠的cluster态|C〉1234，传输路径上，中心节点Alice与边缘节点Charliet(t＝1,2,3,4)与中间节点之间均彼此两两互联，彼此之间共享一个最大纠缠Bell态。本发明的有益效果：1、本发明中间节点的测量结果可同时传送，因此本发明提高了信息传输的效率能够满足构建复杂量子通信网络的要求。2、本发明采用的所有测量方式为Bell基测量以及单比特测量，极大地减少了具体操作难度。3、本发明扩展了通信距离，使得不直接共享量子纠缠对的边缘节点实现量子通信。