量子计算机与量子物理（3）

2．11EPR实验[24]与EPR对在爱因斯坦与玻尔这两个科学伟人的世纪之争中，1935年，爱因斯坦、波多尔斯基（Podolsky）和罗孙（Rosen）提出一个思想实验。假设，一个单一的稳定粒子炸裂成两个相等的碎片A和B。根据海森伯不确定性原理，我们不能同时确定一个碎片的动量和位置。但是，由于动量守恒，测得A的动量就知道B的动量；由于对称性，测得A的位置就知道B的位置。如果这两个碎片高得很远，就存在“超距相关性”或“非定域相关性”。这个思想实验被称为EPR实验。后来，人们利用角动量为零的粒子衰变为两个光子A和B，它们必定具有相…     

基于EPR粒子对的信息签名协议

研究了利用Einstein-Podolsky-Rosen (EPR)对的纠缠特性进行量子数字签名的方案,提出了一个基于测量结果比较的签名协议以及一个基于隐形传态的签名协议. 在基于测量结果比较的签名协议中,通信双方测量各自的EPR并将测量结果与消息M进行比较可以实现M的签名和验证,同时通过量子单向函数来保证协议的安全. 在基于隐形传态的签名协议中,消息发送者将M通过隐形传态传递给接收者来实现对M签名并验证,其安全性由量子隐形传态的物理特性来保证. 这两种协议均可以脱离可信赖的第三方,且通信过程中不需要密钥,具有无条件安全性.     

以EPR纠缠为基础的量子密钥分配

提出了一种以EPR纠缠为基础的新的量子密钥分配方案.不需要密钥双方Alice,Bob进行测量基的选择,提高了传输产生的密钥效率.同时,检测偷听者需要对比更少的量子位.     

基于EPR对的Two-step QSDC方案模拟研究

量子安全直接通信(Quantum secure direct communication,QSDC)协议是继BB84和EPR协议之后提出的关于量子通信的一个重要协议。自2000年龙桂鲁和刘晓曙提出第一个QSDC协议以来,得到了迅速发展。随后,邓富国等利用块传输思想,提出了基于EPR对的Two-Step QSDC方案。研究提出了光子的制备、光子通过偏振片前后的变化等算法,利用AS代码将量子通信过程中一些不可观察的过程可视化,并以Flash技术为载体,对基于EPR对的Two-Step QSDC方案进行了模拟仿真。模拟结果在直观展示出通信过程的基础上,证明了利用计算机对量子通信进行仿真的可行性。     

EPR粒子对与量子隐形传态

量子隐形传态,由发送者Alice将准备传送的信息分离成一部分纯粹经典的信息和另外一部分纯粹非经典的信息,通过2条不同的信道传送给接收者Bob。首先传送非经典部分,这需要借助于EPR粒子对,考虑由2个自旋皆为12的费密子构成,其中一个分配给Alice,另一个分配给Bob。Alice选择对她一方的原始粒子和她的EPR粒子一并进行冯.罗曼类型的测量,这个在贝尔算符的4个本征态中的测量,导致系统的波函数的波包坍缩为相互关联的4个贝尔基矢。Bob通过对他的EPR粒子的状态进行适当的幺正变换,能够重新构造出在Alice一方被＂毁灭＂了的原始粒子的状态。此外,这个贝尔测量产生2个比特的经典信息,传送给Bob,从而完成一个量子隐形传态。文章中研究了EPR粒子对与量子隐形传态的内在联系。     

群组中实现的量子零知识证明

零知识证明是指证明者使验证者确信证明者拥有某一个秘密值,而证明者没有向验证者泄漏关于该秘密值的任何有用信息.其优点是在证明了自己身份的同时,还确保了有用信息不泄露,有效防止了他人冒充.经典的零知识证明均是基于计算复杂性的.用量子安全通信的传输方式,设计了一套在群组中实现的量子零知识证明方案.     

基于EPR对的量子控制传态和通信

提出了一种利用EPR对作为量子通道的量子控制传态方案,方案中以EPR对作为量子通道包括进了第3方,以便量子通道可以被其控制,量子信息只有在三方都同意的情况下才能实现传输．以这种量子控制传态为基础,还提出了一种量子安全直接通信方案．     

多方与多方之间的量子秘密共享

给出了2种用控制钥的方法建立包含N方的A部分和包含N方的B部分之间的量子秘密共享方案．控制钥可用N个EPR对产生,它在秘密共享方案中控制编码基和测量基。     

量子隐形传态的研究进展

量子隐形传态是量子信息理论的重要组成部分,也是量子计算的基础.文章中简单介绍了量子隐形传态的基本原理、理论和实验方案以及现阶段研究的最新进展,并且提出了进一步研究所需要解决的重要课题.     

通过粒子重排序实现量子安全直接通讯

量子安全直接通讯是对秘密信息的直接通讯,而不需要先制造一个分享的密钥.这种方案可以用于一些紧急的情况.利用粒子重排序的方法来实现量子安全直接通讯.此方案无需进行幺正操作,比ping-pong协议更为简便.而且该方案被证明在理想信道中是安全的.     

基于EPR协议和Rabin密码的签名方案

提出利用具有可证明无条件安全性的量子密钥分配协议EPR,同具有可证明的数学上大数分解难题与破解其密码体制相等价的Rabin密码相结合的一种数字签名方案。该签名方案采用Rabin公钥密码体制实现数字签名,并以对称量子密钥作为临时会话密钥。经安全性分析,此签名方案可有效抵御各种主动攻击和被动攻击,可用于点对点的保密通信,且同时具有认证的效果。     

基于EPR协议和Rabin密码的签名方案

提出利用具有可证明无条件安全性的量子密钥分配协议EPR,同具有可证明的数学上大数分解难题与破解其密码体制相等价的Rabin密码相结合的一种数字签名方案.该签名方案采用Rabin公钥密码体制实现数字签名,并以对称量子密钥作为临时会话密钥.经安全性分析,此签名方案可有效抵御各种主动攻击和被动攻击,可用于点对点的保密通信,且同时具有认证的效果.     

两军问题的量子同步通信协议

基于量子信息中的EPR(Einstein-Podolsky-Rosen)关联对2个粒子之间的关联性和量子隐形传态技术,通过不可靠信道建立可靠的信道,设计了一个量子同步通信协议,有效地解决了两军问题.该量子同步通信协议在经典通信和量子通信中都有重要的应用价值.     

量子信息中的连续小波变换

介绍连续小波变换和量子信息的基本概念和基本理论,进而分析连续小波变换在量子信息处理中应用的可能性与及必要性。从定量与定性分析中发现,连续小波变换对明亮光束等连续量子信息的处理与分析、计算方法起著重要的作用,尤其是对量子信息理论和技术起到直接的作用。     

一种利用EPR块状传输的量子密钥协议(英文)

提出一种基于EPR块状传输技术的量子密钥协议.由于在密钥传输中运用了EPR对,而每个EPR对包含两比特信息,通过这种方法 Alice和Bob可以得到对方的全部信息,从而使这种方法的效率接近于100%.两次安全性检测保证了这种方法的安全性.     

用4个量子态实现的多方与多方之间的量子秘密共享

提出了一个用4个量子态实现的多方与多方之间的量子秘密共享方案,并证明此方案对用多光子信号的特洛伊马攻击、用Einstein-Podolsky-Rosen对的伪信号攻击、单光子攻击以及不可见光子攻击是安全的.另外,给出了不忠实者使用任意两粒子纠缠态伪信号攻击方法窃听秘密信息平均成功概率的上界。     

EPR思维研究中的若干问题

论述了EPR论文提出的背景。回顾了1985年在BBC举行的科学讨论,并提出了今天仍需要做深入研究的有关问题。指出狭义相对论(SR)与EPR思维在思想体系方面的一致性,它们关系到合理的自然观和宇宙观的建立,而超光速的可能性问题成为它们与量子力学(QM)矛盾的焦点。叙述了与EPR思维直接相关的量子信息学的发展。认为应深入研究EPR才能消除神秘感。     

量子纠缠的理论与实践

量子纠缠是量子体系的一种奇妙特性。本文对量子纠缠的历史渊源和基本概念、近年来在理论和实践研究方面的重要进展以及在量子信息科学领域的应用前景,做了介绍与讨论,并对原子气池内的超光速传播的物理机制作了探讨。     

量子时空中的面积量子

用不同于其他文献的方法推导出量子化空间中面积谱为16πhA（j），用该面积谱以便于推算出黑洞的熵．利用最小面积量子值为1／2探讨qubit的来源，同时对空间存在的EPR纠缠态、纠缠态的非定域性，以及面积量子具有的关联变更给出论证．     

基于EPR纠缠对的量子密钥分配安全性论证

基于量子物理原理的量子密码术已被证明是保密通信中密钥安全分配的有效手段。本文介绍了量子密码的基本原理以及实现量子加密的几种方案,并主要论证了在EPR纠缠对的密钥分配机制利用Bell不等式验证有无窃听者存在,还讨论了量子密码通信的历史发展和指出现存在的问题以及未来的发展前景。