量子信息在腔体系统中的传递及其在量子货币中的应用.pdf

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1、分类号______________________________密级______________________________ＵＤＣ______________________________编号______________________________全日制专业学位硕士论文量子信息在腔体系统中的传递及其在量子货币中的应用学位申请人：郇甜甜学科领域：计算机技术校内导师：周日贵教授答辩日期：独创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他

2、人已经发表和撰写的研究成果，也不包含为获得华东交通大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本人签名_______________日期____________摘要量子信息在腔体系统中的传递及其在量子货币中的应用摘要量子信息学是量子力学与信息学高度结合的产物。在量子信息的领域里有很多值得我们关注和研究的课题。量子纠缠则是量子信息的一个重要组成部分。很多量子信息的分支都要用到纠缠的性质。量子货币作为一个新兴的研究热点，同样需要量子纠缠的性质来完成其重要环节。本文在学习

3、研究量子力学的基础上，计算并分析在腔光机械系统中纠缠的性质，并将其性质应用到量子货币态的传输中去，完成了量子货币安全系统的传输阶段。主要研究重点如下：（1）提出了双腔光机械系统中的纠缠传递我们给出了一个关于双腔光机械系统的理论研究。在这个系统中，由一个机械振子通过辐射压将两侧的腔场耦合。两侧腔场之间的间接耦合建立了两个腔场分别与同一个机械振子的光机械纠缠之间的联系。这种联系可以看作是纠缠从一侧的腔场传递到了另外一侧的腔场，创建了腔场之间的间接纠缠。（2）提出了基于量子单向函数的量子货币协议量子货币协议的安全性依赖于量子单向函数和不可克隆定理。本协

4、议包含一个辨别量子货币的新方法：就是用量子交换测试电路来比较银行公布的和用户自己计算得出的量子态。在生成过程中，通过一个新的编码和量子单向函数生成的一一对应的量子态用来完成量子货币态的验证。量子单向函数的性质用来防止伪造者从对应的量子态中得到量子货币态。对量子货币态的数量的限制使得协议满足安全性要求。（3）提出了基于陷门单向变换的量子验钞器及算法陷门单向变换是用来在银行中加密且在验证算法中解密量子态的。在用户的ID和密码通过量子指纹函数转化为加密态后，量子货币态会通过陷门单向变换被加密态转化成另外一个最终量子态。这样，量子货币就不会被伪造者得到。

5、此外，设计的验证算法可以把最终量子态解密成为两个部分：一个就是包含了用户信息的加密态，一个就是量子货币态。这样，量子验钞器不但可以验证货币还可以验证用户的身份。关键词：量子信息，光机械系统，量子纠缠，量子指纹函数，量子态传输，量子货币，量子验钞器IAbstractQUANTUMINFORMATIONTRANSFERINCAVITYSYSTEMSFORQUANTUMMONEYTRANSACTIONABSTRACTQuantuminformationisaproductofquantummechanicsandinformationtheory.Th

6、erearemanytopicsworthytobeexploredinthequantuminformation.Quantumentanglement,whichisanimportantpartinquantuminformation,iscontributedtomanybranches.Asanewresearchfield,quantummoneyisalsoneedquantumentanglementtofinishitssignificantprocedures.Basedonthestudyofquantummechanic,

7、theanalysisaboutthepropertiesofentanglementareappliedtothetransmissionofquantumstates.Therefore,thequantummoneysystemarecompleted.Themainjobsarepresentedasfollows:(1)Entanglementtransferinadouble-cavityoptomechanicalsystemisgiven.Wegiveatheoreticalstudyofadouble-cavitysystemi

8、nwhichamechanicalresonatorbeamiscoupledtotwocavityfieldsonbothsideth