基于团簇态的量子安全直接通信理论研究
量子安全直接通信是一种新颖的量子通信模式,其最大的特点是在量子信道中直接传输秘密信息,具有高安全性、高容量等优点。

自2000年量子安全直接通信的概念被提出以来,量子安全直接通信得到了快速的发展。

量子纠缠在量子安全直接通信中起着重要作用,根据量子纠缠的关联性和不可克隆性原理,利用不
同的纠缠态和不同的方法完成量子通信。

团簇态拥有最大联通性和持续纠缠性,把团簇态用于量子通信在理论上无疑优越于其他的纠缠态,有利于确保量子通信、计算的有效性和正确性。

提出了一种基于四粒子团簇态的量子安全直接通信协议,实现了4比特秘密信息的传输。

同时,恢复秘密信息时为解密出秘密信息又提出了一种对四粒子系统的一组测量基进行测量区分的方法,即把对4粒子测量基矢的区分转化为对2
粒子进行联合测量即可。

安全性分析证明该协议可有效抵抗截获-重发攻击、截获-测量攻击、纠缠-测量攻击等。

除去用于检测窃听的粒子,理想情况下,协议的量子比特效率接近于1。

该协议不需要对量子态进行纠缠交换等复杂操作,初态无需保密,减少了传
输过程的复杂性。

提出了一种基于五粒子团簇态的量子安全直接通信协议,实现了5比特秘密信息的传输。

同时,恢复秘密信息时为解密出秘密信息又提出了一种对五粒子系统的一组测量基进行测量区分的方法,即把对5粒子测量基矢的区分转化为对2粒子进行联合Bell基和对3粒子进行联合测量即可。

安全性分析证明本协议是安全的。

利用四粒子团簇态的关联性建立量子信道,提出了一种高效的基于团簇态的可控量子安全直接通信协议。

协议中量子信息载体以一定数量构成的块为单位来进行传输,而且除了用于检测窃听的,所有的粒子都被用于传递信息,利用一个四粒子团簇态可以传输4比特的秘密信息,协议量子比特效率较高,安全性分析证
明本协议是安全的。