基于维度关联的量子信息协议研究

基本信息
批准号:61675235
项目类别:面上项目
资助金额:60.00
负责人:李宏伟
学科分类:
依托单位:中国人民解放军战略支援部队信息工程大学
批准年份:2016
结题年份:2020
起止时间:2017-01-01 - 2020-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:周淳,汪洋,张莹莹,包海泽,徐鹏,陈瑞柯
关键词:
量子维度量子随机数半设备无关维度不等式量子密钥分配
结项摘要

Dimension is one of the most important physical resources in the quantum information system, high dimensional system can respectively improve the quantum parallel computation capability and the quantum communication channel transmission capability. Quantum dimension correlation can also be applied to construct the semi device independent quantum random number generation and quantum key distribution protocol, the randomness and security of the measurement outcomes are based on the dimension correlation restriction, have no correlation with the perfect quantum state preparation, modulation and measurement. Thus, quantum information protocols based on quantum dimension correlation is an important trend in the future quantum information technology research. Based on quantum random access code, Brunner determinant and Bell inequality, this project will construct new quantum dimension witness inequality. Then, semi device independent quantum random number generation and quantum key distribution protocols will be constructed, random number generation efficiency and secret key rate of the measurement outcomes will be analyzed correspondingly. By considering the quantum channel loss and the detection efficiency, the appropriate protocol will be selected to be experimentally realized. The research result about this project can enrich the basic quantum information theory, complete semi device independent type protocols, and it has important scientific application in the future information security technology.

维度是量子信息系统中重要的物理资源,高维的量子系统可以提高量子计算的并行计算能力和量子通信的信道传输能力,利用量子维度关联构造的半设备无关量子随机数方案和量子密钥分配方案具有更高的安全性,其输出结果的随机性和安全性仅依赖系统的维度限制,而与量子态制备、调制和测量的实际器件无关,因此研究基于维度关联的量子信息协议是量子信息技术未来的重要发展趋势。基于量子随机存取码、Brunner行列式和贝尔不等式,本课题将构造新型量子维度目击不等式作为维度关联度量工具。基于量子维度关联设计半设备无关量子随机数和量子密钥分配方案,分别给出测量结果的随机数生成效率和最终密钥率的安全性分析,在考虑信道损耗和探测效率的基础上开展相关的实验验证。本项目的研究成果可以深化量子信息的基础理论,完善半设备无关量子信息技术体系,对未来实现高安全的信息保密技术有重要的科学意义。

项目摘要

维度是量子信息理论中的重要资源,本项目对基于维度关联的量子信息协议开展了深入研究。基于弱测量技术,课题组在态制备和态测量协议中提出了三观察者维度目击协议。通过基于量子随机存取码和非线性行列式维度目击不等式,我们证明了如果选择适当的弱测量参数,则可以实现双重经典维度目击违反。利用弱测量技术,课题组首次实验实现了经典维度目击的双违反,并生成了半设备无关量子随机数。在给定量子维度关联的基础上,设计了一个基于CHSH相关因子的半设备无关量子密钥分配协议,并给出了有限长密钥条件下协议的安全性分析。课题组分析了基于弱随机性基矢选择的实际量子密钥分配系统,提出了量子密钥分配系统中的弱随机性模型,该模型有效刻画了现有的量子密钥分配系统光源端的器件非理想特性,证明了信道衰减会放大弱随机参数。本项目的研究成果深化了对量子信息中的维度关联的理解,为后续设备无关量子密码的实验研究奠定了坚实的理论基础。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

农超对接模式中利益分配问题研究

农超对接模式中利益分配问题研究

DOI:10.16517/j.cnki.cn12-1034/f.2015.03.030
发表时间:2015
2

主控因素对异型头弹丸半侵彻金属靶深度的影响特性研究

主控因素对异型头弹丸半侵彻金属靶深度的影响特性研究

DOI:10.13465/j.cnki.jvs.2020.09.026
发表时间:2020
3

拥堵路网交通流均衡分配模型

拥堵路网交通流均衡分配模型

DOI:10.11918/j.issn.0367-6234.201804030
发表时间:2019
4

低轨卫星通信信道分配策略

低轨卫星通信信道分配策略

DOI:10.12068/j.issn.1005-3026.2019.06.009
发表时间:2019
5

基于协同表示的图嵌入鉴别分析在人脸识别中的应用

基于协同表示的图嵌入鉴别分析在人脸识别中的应用

DOI:10.3724/sp.j.1089.2022.19009
发表时间:2022

李宏伟的其他基金

批准号:31872863
批准年份:2018
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:51175428
批准年份:2011
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:60472062
批准年份:2004
资助金额:6.00
项目类别:面上项目
批准号:50805121
批准年份:2008
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:40871183
批准年份:2008
资助金额:42.00
项目类别:面上项目
批准号:11304397
批准年份:2013
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11401350
批准年份:2014
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:U1737212
批准年份:2017
资助金额:255.00
项目类别:联合基金项目
批准号:11326227
批准年份:2013
资助金额:3.00
项目类别:数学天元基金项目
批准号:51675433
批准年份:2016
资助金额:65.00
项目类别:面上项目
批准号:31571644
批准年份:2015
资助金额:65.00
项目类别:面上项目
批准号:61071188
批准年份:2010
资助金额:32.00
项目类别:面上项目
批准号:30800683
批准年份:2008
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41806045
批准年份:2018
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41571394
批准年份:2015
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:31371609
批准年份:2013
资助金额:82.00
项目类别:面上项目
批准号:51668055
批准年份:2016
资助金额:49.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:60672049
批准年份:2006
资助金额:26.00
项目类别:面上项目
批准号:41140012
批准年份:2011
资助金额:20.00
项目类别:专项基金项目

相似国自然基金

1

基于量子密码通信的新型量子信息隐藏协议的研究

批准号:61170272
批准年份:2011
负责人:钮心忻
学科分类:F0206
资助金额:59.00
项目类别:面上项目
2

基于高维度杂化体系的量子信息处理的研究

批准号:61671083
批准年份:2016
负责人:王铁军
学科分类:F0110
资助金额:55.00
项目类别:面上项目
3

铷原子中基于光子回声协议的量子信息存储

批准号:11204103
批准年份:2012
负责人:陈怡
学科分类:A2102
资助金额:30.00
项目类别:青年科学基金项目
4

量子信息隐写模型与协议研究

批准号:61373131
批准年份:2013
负责人:瞿治国
学科分类:F0206
资助金额:75.00
项目类别:面上项目