[发明专利]基于六量子比特纠缠态的受控双向量子安全直接通信方法

说明书

本发明提出一种基于六量子比特纠缠态的受控双向量子安全直接通信方法。本发明的方法能成功避免信息泄露问题，并能抵抗Eve的外在攻击。本发明的方法只需要单粒子测量和Bell基测量。本发明方法的信息论效率达到40％。

技术领域

本发明涉及量子密码学领域。本发明设计一种基于六量子比特纠缠态的受控双向量子安全直接通信方法，实现两个用户在受控制情形下的相互传递秘密信息。

背景技术

在1984年，量子密钥分配(Quantum key distribution，QKD)这一完全崭新的概念被Bennett和Brassard[1]提出，意味着量子密码的诞生。在一个QKD方法中，一个随机密钥在两个远距离用户之间通过量子信号的传输被秘密地确立。在2002年，一个称作量子安全直接通信(Quantum secure direct communication，QSDC)的量子密码新概念被Long和Liu[2]提出。在一个QSDC方法中，一个秘密信息通过量子信号的传送从一个用户向另一个用户直接传送。在实际中，常常出现两个用户需要秘密地交换他们彼此的信息这种情形。然而，单个QSDC方法不能实现这个目标。幸运地是，双向量子安全直接通信(Bidirectionalquantum secure direct communication，BQSDC)这一新概念随后被Zhang和Man[3-4]以及Nguyen[5]分别独立提出来实现这一目标。自从这时起，许多BQSDC方法[6-12]通过不同量子技术被设计出来。应当被指出的是，信息泄露问题应当激起BQSDC领域研究者们的注意力[13-14]。

在现实中，“只有当一个第三方允许，两个用户才能成功交换他们彼此秘密信息”这一情形可能会经常发生。这一情形涉及到BQSDC的一个崭新子领域，即受控双向量子安全直接通信(Controlled bidirectional quantum secure direct communication，CBQSDC)。在本发明中，一个CBQSDC方法通过利用六量子比特纠缠态作为量子资源被构建出来，能成功避免信息泄露问题和抵抗Eve的外在攻击。

参考文献

[1]Bennett C H,Brassard G.Quantum cryptography:public-keydistribution and coin tossing.In:Proceedings of the IEEE InternationalConference on Computers,Systems and Signal Processing.Bangalore:IEEE Press,1984,175-179

[2]Long G L,Liu X S.Theoretically efficient high-capacity quantum-key-distribution scheme.Phys Rev A,2002,65:032302

[3]Zhang Z J,Man Z X.Secure direct bidirectional communicationprotocol using the Einstein-Podolsky-Rosen pair block.2004,http://arxiv.org/pdf/quant-ph/0403215.pdf

[4]Zhang Z J,Man Z X.Secure bidirectional quantum communicationprotocol without quantum channel.2004,http://arxiv.org/pdf/quant-ph/0403217.pdf

[5]Nguyen B A.Quantum dialogue.Phys Lett A,2004,328(1):6-10