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二㈨㈢隽㈩:衘一㈢耽基于量子隐形传态的密钥交换与身份认证方案川4瑚潘平’,罗辉孔泳啦换妒籭妒。孙一丁小柚摘要:量子密钥交换与身份认证是量子保密通信研究的核心内容,量子资源的充分利用,能有效地增加通信的保密。方案根据量子纠缠交换与隐形传态的基本原理及安全协议的设计原则。设计实现了一个量子密钥交换与身份认证同步实现方案,方案设计巧妙,充分利用了量子隐形传态和量子纠缠特性,增强了通信的安全性,有效避免了量子窃听,减少密性放大过程和经典信道所带来的安全威胁。关键词:量子隐形传态;密钥交换;身份认证中图分类号:文献标识码:自¨孔用茉糠峙湫樘岢鲆岳矗粤子密钥分配协议的研究取得了丰硕的成果。对量子身份认证的研究虽然取得了一定成果‘癩,然而,文献籟研究的量子身份认证方案主要从:诰涫侗鸷土孔用茉糠峙洌基于裕基于纠缠催化;诰啦换唬诙喾骄啦换坏壤砺劢械难芯俊8量子保密通信的发展趋势,认为对量子保密通信的进一步研究,除文献岢龅囊G笸猓Τ浞掷用量子纠缠交换和隐形传态资源,利用量子物理学的基本性质来保证信息传输的高速、高效和无条件安全。为此,根据量子纠缠交换和量子隐形传态的理论思想,构想设计了一种基于量子隐形传态的密钥交换与身份认证方案。量子纠缠是量子物理学最直观的特性之一,是量子信息的重要资源。利用量子隐形传态,实现量子保密通信,通信双方共同拥有纠缠状态是非常必要的。设通信双方虰共同拥有W佣,并处于四个纠缠态之一的某踭希不失一般性,。其中粒子狝所有,粒子狟所有。之间通信的信息体现在由涤械牧W的量子态中,设为现在涤辛肆礁隽W和对粒子W佣隽:喜饬浚耸盇所面对的粒子态为妇中一一。粤W和霾饬康哪康氖桥卸狭W和υ谀母鯞啦O嗟庇贏对做某一么正变换。即口獻口一卢第卷第贵州大学学报匀豢蒲О年文章编号———笾荽笱Ъ扑慊蒲в胄畔⒀г海笾莨笱收稿日期:——基金项目:贵州省科学技术基金项目甗】作者衡介:潘平《一校笾輑,:信息安全,·通讯作者:√
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州,,:禾埘,。:卢三柚瑋善口口孔右未聓桨该枋小.。畂中‘蛲,牟饬形錶妒。趋÷韑XT崧,矿中的一个纠缠对,其中,.,訧妒。∞牟饬浚沟谜霾ê剩以一定的概率随机地塌缩到某个纠缠态上,例如,牟饬拷峁狪西五,则种械粒子⒓。意味着粒子土W啦黄穑W与粒子獬司啦飧过程称为纠缠交换。利用纠缠交换传送秘密信息,能保证信息的无条件安全。量子隐形传态是通信双方无需量子信道的情况下,实现量子态畔转移的一项技术。它强调量子力学不同资源之间的互换性,显示出一个共享的约由狭礁鼍浔忍氐耐ㄐ殴钩梢个至少等于单量子比特通信的资源旧】。假设共同拥有态同样,谕⑺湍骋恍畔⑽猯玎那么,ń腥缦碌牟僮鳌首先,龀跏蓟口骨口。然后,宰约核涤械牧礁鰍做控制非门操作,即卢甀最后,粤礁鰍再做僮鳎口口理。一卢。Ⅱ对于这样的纠缠态,如果牧礁鰍是则盏降男畔⑽"騃,即是说,宰己拥有的两个粒子进行操作,使得淖刺厝塌缩到四个状态中的某一确定的状态上。同时,所拥有的,携带信息的那个谒布浯ǖ莞珹失去这个佣迪中畔⒌拇ǖ荨在本方案中,通信双方通过某种方式共享W佣所有。随后,第一步:婊≡褚涣W樱淞孔恿ρ#贗,该粒子携带了谕送的信息。第二步:宰约河涤械牧礁隽W,每个粒子所处的量子态分别为和,做联合操作得结果满足于