基于量子封印理论的量子通信安全性分析

量子封印是与量子秘密分享和量子数据隐藏一脉相承的一个量子密码术理论问题。而量子通信是当前得到普遍重视和拥有光明应用前景的一门技术。这两个领域原来是各自相对独立地发展起来的。但我们最近的研究表明，它们之间存在着很高程度的等价性。因此我们可以运用自身在量子封印领域已有的雄厚研究基础，讨论量子通信问题中的安全程度的评估标准和改善方法。特别是，已有的关于量子通信安全问题的定量研究多数侧重于量子信道传输的是纯量子信息时的情形，而当量子信道内被编码和传输的是经典信息时，已有研究往往只是简单地给出"安全"或"不安全"的总体结论，而对具体等达到的安全（或不安全）程度缺乏精确的定量描述和系统的理论指导。这在实际应用中是不足够的。而量子封印理论正好能够补充这一不足。因此我们的研究有助于进一步提高量子通信技术的实用性。同时，我们还可以用量子通信研究中得到的成果反过来发展量子封印和相关密码术。

本项目按照研究计划，完成了四大方面的内容。（1）找到了量子封印与量子中继装置之间的等价关系，并交叉利用各自的理论指导另一领域的研究，发现了封印量子信息的安全界限和量子信道的最优编码方式。（2）改进了已有的量子秘密分享和量子秘密比较（百万富翁问题）协议。（3）证明量子封印比量子比特承诺有更强的安全条件，提出了基于单光子非定域性的无条件安全量子比特承诺协议，并证明了以它为基础的量子不经意传输的安全界限。（4）提出了检测pilot-wave量子诠释理论和相对论量子力学的两个实验方案。正式出版专著1本，学术论文6篇（其中4篇为SCI/ISTP收录或核心期刊），另有尚未发表的已完成论文4篇。