量子密钥协商和量子联合远程制备研究

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1、．乾如■＇，＾１戸－二、二，．分类号；单位代码：１０３００密级－；学号：２０１３１２４％００ｉ＾立％夫ｌｉ候纽毒硕±学位论文‘量子密钥协商和量子联合远程制备妍究Ｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｕａｎｔｕｍｋｅａｒｅｅｍｅｎｔａｎｄｕａｎｔｕｍｏｉｎｔｒｅｍｏｔｅｑｙｇｑｊｒｅａｒａｔｉｏｎｐｐ－申请人姓名：袁晓敏＂指导教师－：刘埼教授合作导师：：刘文杰副教授专业養称：软件工程研究方向：量子通信所在学院：计算机与软件学院二〇—六年五月独创性声明本人声明所呈交的

2、论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研。巧成果本论文除了文中特别加Ｗ标注和致谢的内容外，不包含其他人或其他机构已经发表或撰写过的研巧成果，也不包含为获得南京信息工程大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。其他同志对本研巧所做的贡献均已在论文中作了声明并表示谢意。学位论文作者签名；：化嗦狀签字日期Ｉ关于论文使用授权的说明南京信息工程大学、国家图书馆、中国学术期刊（光盘版）杂志社、中国科学技术信息研究所的《中国学位论文全文数据库》有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，并通，可Ｗ采用影印、缩印或其他复制手段保存论文

3、过网络向社会提供信息服务一。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可＾公布（包括刊登）论！文的全部或部分内容。论文的公布（包括刊登）授权南京信息工程大学研究生院办理。ｚ４开□保密（月）保密的学位论文在解密后应遵守此乂；年（协议）学位论文作者签名；签字日期：知乂八八．＜７７指导教师签名：签字日期：於八么４——１目录摘要ＩＡｂｓｔｒａｃｔＩＩ一第章绪论１１．１研究背景与研究意义１１．２研充现状３１．３论文拟探讨的主要问题６１．４论文主要贡献和内容安

4、排７第二章量子通信的理论基础８２．１线性代数基础８２丄１量子为学中标准记号８２．１．２内积与张量积９２．２量子态及其性质１２２．．２１量子比特１２２．２．２通用量子口１３２．３量子四大假设１５一２．３．１量子力学第假设１５２３．２量子力学第二假设１６．２３．３．量子力学第Ｈ假设１７２．３．４量子为学第四假设１８２．４量子Ｈ大定理１９２．４．１量子不可克隆定理１９２．４．２量子测不准定理２０２．４．３非正交量子态不可区分２１２．５本章小节２１第三章量子密钥协商２３

5、３．１基于泡利矩阵的酉操作求解方案２３３丄１ＳＫＢ１３协议回顾２３３丄２基于泡利群的酉操作求取方案２５Ｉ３．２多方量子密钥协商协议３１３．２．１ＳＡＰ１３协议过程３１３．２．２协议分析与改进策略３３３．３．３多方量子密钥协商协议３４３．３．４正确性分析巧３．３本章小节４２第四章四粒子Ｃｌｕｓｔｅｒ类态全概率联合远程制备４３４．１任意四粒子Ｃｋｉｓｔｅｒ类态的全概率ＪＲＳＰ协议４３４丄１协议过程４３４丄２效率与安全性分析５０４．２基于四粒子Ｃｌｕｓｔｅｒ类态的任意多方联合远程制备５１

6、４．２．１协议过程５１４．２．２正确性分析５５４．３本章小节％第五章总结与展望５８５．１工作总结如５．２后续工作展望巧参考文献６０致谢６７作者简介６８ＩＩ摘要量子信息是量子物理和信息科学彼此融合产生的新兴交叉学科，近Ｈ十年来，量子信息在理论和实验中都取得了重大的突破，其中，量子通信是发一一展的最为成熟的方向之。量子通信作为种新型通信方式，传输的信息可分为两类：量子信息和经典信息。传输经典信息的方式主要是量子密钥分发，传输量子信息的方式主要是量子隐形传态。本文主要探讨和研巧量子通信中量子密钥分发

7、的新型方向量子密钥协商、量子隐形传态的扩展方向量子联合一工作包括如下几个方面远程制备中的。：些问题具体而言，所做（１）回顾Ｃ．Ｓｈｕｋｌａ等人提出的满足量子对话的酉操作集合的要求和求取方法一，通过分析和总结提出种更为完善的酉操作求解方案，能够实现任意量子态的最大编码，提高量子的利用率；（２）分析Ｃ．Ｓｈｕｋｌａ等人提出的量子密钥协商协议，研究表明其并未合理利用量子资源，因此我们做出改进，并基于ｎ维ＧＨＺ态，将两方量子密钥协商协议扩展到多方量子密钥协商协议，根据酉操作求解方案选取合适的酉