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《国防科学技术大学》 2001年
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量子信道编码与量子密码理论研究

张权  
【摘要】: 量子信息科学是物理科学与信息科学交叉融合产生的新兴学科领域。该学科以量子力学的基本原理为基础,主要研究量子信息处理,包括量子计算机、量子通信、量子密钥分配等几个方面。将量子系统的特性应用到信息领域中,可以在许多方面突破经典信息理论的极限,实现经典信息处理难以想象的功能,如大数因子分解、隐形传态、绝对安全的密码等。量子信息科学的诞生为未来信息科学的革命性变革提供了可靠的物理基础,为信息科学在21世纪的发展提供了新的原理和方法。 信道噪声是量子计算、量子通信和量子密钥分配都必须克服的一大障碍。在量子系统中,信道噪声主要源于消相干效应和量子门的不精确性。克服量子信道噪声的编码就称为量子信道编码,实用的量子信道编码包括量子纠错码和量子避错码。本文在量子纠错码方面主要提出了串行级联量子卷积码方案,给出了构成该码的主要关键模块,设计了相应的编译码器网络。在量子避错码方面,统一了各种无消相干子空间的定义,证明了各种定义之间的等价性,同时提出一种利用群论方法构造无消相干子空间的简单方案。 量子密钥分配是量子信息理论中第一个步入实用化研究阶段的应用,无论 国防科学技术大学研究生院学位论文 是BB84协议,还是B92协议,都已经在实验中获得巨大的成功。但是量子密钥分配 协议的无条件安全性的研究相对滞后,BB84协议的无条件安全性直到不久前才被 证明。本文将提出量子密钥分配协议无条件安全性证明的一般原则,同时利用该原 则证明B92协议的无条件安全性。此外,还对B92协议的最优参数的选取进行了分 析,提出采用非对称的B92协议,并且当两个状态满足何种条件时,可以使B92协 议的性能达到最优。
【学位授予单位】:国防科学技术大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2001
【分类号】:TN918.1

【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 马鸿洋;基于量子信息技术的网络安全协议研究[D];中国海洋大学;2011年
2 刘家胜;基于混沌的图像加密技术研究[D];安徽大学;2007年
3 陈巍;光纤量子密钥分配的实验研究[D];中国科学技术大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 邓楠;非对称量子纠错码的若干问题研究[D];南京邮电大学;2012年
2 王国友;簇态在量子信息中的应用研究[D];湖南师范大学;2007年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 梁创,符东浩,梁冰,廖静,吴令安,姚德成,吕述望;850nm光纤中1.1km量子密钥分发实验[J];物理学报;2001年08期
2 邓祖淦;量子密码和它对我们的启示[J];物理;2000年10期
3 吴令安;量子信息讲座 第四讲 量子密码通信[J];物理;1998年09期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 纪政;郑刚;;基于极限平衡的一种朗肯土压力证明方法[J];四川建筑科学研究;2006年06期
2 张厚先;;网络计划费用优化方法的讨论[J];四川建筑科学研究;2007年01期
3 李智;;椭圆中的伸缩变换[J];安徽教育学院学报;2006年06期
4 黄雄华,王伟;量子信息技术浅论[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2004年Z1期
5 冷向;关于状态空间方法的一个注记[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);1999年03期
6 吴崇俭 ,吴崇庆;判别二元函数极值的新方法[J];安庆师范学院学报(自然科学版);1992年02期
7 孙俊锁;正交设计在技术方案敏感性分析中的应用[J];鞍山钢铁学院学报;2000年05期
8 于永新,张朝燕,张德春;关于晶核界面移动的受力分析[J];鞍山钢铁学院学报;1994年01期
9 于凤军,牛文学;重物被拖动时的轨迹问题[J];安阳师范学院学报;2000年02期
10 刘志猛;基于BB84协议的量子密码体制浅析[J];安阳工学院学报;2005年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 ;Complexity for the Approximation of Sobolev Imbeddings in the Quantum Computation Model[A];中国自动化学会控制理论专业委员会B卷[C];2011年
2 王双;陈巍;何德勇;李芳毅;刘东;宋萧天;周政;郭光灿;韩正甫;;2 GHz clock quantum key distribution over 260 km of standard telecom fiber[A];第十五届全国量子光学学术报告会报告摘要集[C];2012年
3 陈婕;;量子计算机与公钥密码体制[A];中国电子学会第十七届信息论学术年会论文集[C];2010年
4 楼国山;;旋转形体高层、超高层建筑设计研究[A];第七届全国现代结构工程学术研讨会论文集[C];2007年
5 陆正亚;顾成余;;讨论一个讹传已久的例题[A];2005年全国高校非物理类专业物理教育学术研讨会论文集[C];2005年
6 冯向华;马轩文;;在大学物理教学中适当渗透前沿应用案例的介绍——在量子物理基础部分加入量子密码术应用案例的尝试[A];2005年全国高校非物理类专业物理教育学术研讨会论文集[C];2005年
7 王文春;李淑凤;;用双、单摆振动示波装置合成等角螺线[A];2005年全国高校非物理类专业物理教育学术研讨会论文集[C];2005年
8 吴伟;刘伟涛;冯少晖;欧保全;梁林梅;李承祖;;一种稳定的自由空间量子密钥分配实验系统[A];第十一届全国量子光学学术报告会论文集[C];2004年
9 郭爱鹏;杨树;焦荣珍;杨伯君;;量子密码技术与保密通信[A];第一届中国高校通信类院系学术研讨会论文集[C];2007年
10 于文莉;李海;范辉;;量子遗传算法在二维最大熵图像分割中的应用研究[A];2008通信理论与技术新发展——第十三届全国青年通信学术会议论文集(下)[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 付晓薇;基于量子力学的图像处理方法研究[D];华中科技大学;2010年
2 宋佩君;相干介质中的量子调控研究[D];华中科技大学;2010年
3 南栋祥;具突变性对象的量子神经网络突变波函数及权重波函数的分析与研究[D];昆明理工大学;2009年
4 汪加梅;关于量子熵的若干研究[D];浙江大学;2010年
5 张明明;面向量子可逆逻辑自动综合的多目标进化算法研究[D];东华大学;2010年
6 韩阳;量子测量及其在量子信息处理中的应用研究[D];国防科学技术大学;2010年
7 石国芳;量子通信中信息传输的研究[D];西北大学;2011年
8 吴建荣;空间量子密钥分配中的偏振劣化及系统改进设计[D];中国科学技术大学;2011年
9 王双;光纤量子密钥分配关键技术研究[D];中国科学技术大学;2011年
10 张胜利;量子态的测量、估计与蒸馏研究[D];中国科学技术大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 范金凡;sl(2,C)的不可约表示与有限维可积系统[D];郑州大学;2010年
2 王立军;量子确定性密钥分发及其信息论分析[D];南昌大学;2010年
3 倪彬彬;基于原子系综利用偶极封锁制备纠缠态和实现交换门[D];福建师范大学;2010年
4 徐孝芳;量子密钥分配仿真及诱骗态研究[D];浙江工商大学;2011年
5 李莉;量子密钥分发系统中数据协调算法的研究和实现[D];西安电子科技大学;2011年
6 田养丽;量子对话协议研究[D];西安电子科技大学;2011年
7 柳莹莹;基于量子进化计算的数据聚类和图像分割[D];西安电子科技大学;2010年
8 王立;量子密钥分发系统的软件研究与实现[D];西安电子科技大学;2011年
9 汪洋;DPSK调制副载波用于混沌通信的研究[D];太原理工大学;2011年
10 于景水;量子搜索算法研究及量子纠缠计算[D];江南大学;2011年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 丁玮,闫伟齐,齐东旭;基于生命游戏的数字图像置乱与数字水印技术[J];北方工业大学学报;2000年01期
2 王英,郑德玲,鞠磊;基于Lorenz混沌系统的数字图像加密算法[J];北京科技大学学报;2004年06期
3 张毅;;你蹭网了吗 无线蹭网卡上演集体疯狂[J];电脑迷;2009年19期
4 戴宏毅;;约化密度矩阵及其在量子信息处理中的应用[J];大学物理;2010年02期
5 丁群,陆哲明,孙晓军;基于神经网络密码的图像加密[J];电子学报;2004年04期
6 温晓军;田原;牛夏牧;;一种基于秘密共享的量子强盲签名协议[J];电子学报;2010年03期
7 罗启彬;张健;;一种新的混沌伪随机序列生成方式[J];电子与信息学报;2006年07期
8 齐苏敏;黄贤武;伊怀峰;;基于各向异性核函数的均值漂移跟踪算法[J];电子与信息学报;2007年03期
9 黄宇娴;梁瑞生;胡华鹏;路轶群;王金东;刘颂豪;;安全稳定实用的差分量子密钥分配实验研究[J];光电子.激光;2008年11期
10 李晓强;杨泗杰;郑建明;周媛媛;;量子密钥分配的安全性分析[J];光通信技术;2010年07期
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 刘年生;神经网络混沌加密算法及其在下一代互联网安全通信中的应用研究[D];厦门大学;2003年
2 莫小范;量子密码的实验研究[D];中国科学技术大学;2006年
3 吴光;长距离量子密钥分发系统[D];华东师范大学;2007年
4 刘云;红外单光子探测器的研制[D];中国科学技术大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 肖正安;B92量子密钥研究及其计算机仿真[D];武汉理工大学;2005年
2 吴巧玲;B92和EPR量子密钥研究[D];新疆大学;2006年
3 朱和贵;密码学中随机序列发生器的研究[D];东北大学;2006年
4 付剑楠;基于BB84协议和偏振编码的量子密钥分发研究与实现[D];西安电子科技大学;2010年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 崔得龙;肖明;左敬龙;;一种基于分数阶傅里叶变换的改进图像加密算法[J];成都信息工程学院学报;2010年01期
2 谭广超;马英瑞;;基于三维空间的图像加密算法[J];电脑学习;2010年06期
3 温志勇;罗艳;;基于小数开方伪随机序列图象加密算法研究[J];电脑知识与技术;2009年19期
4 丁伟;关宇;何敏;;基于标记配对相干态光源的诱惑态方案及仿真分析[J];硅谷;2012年08期
5 罗群;李丽香;刘旋;高雅;杨义先;;时滞混沌系统的参数辨识及其在保密通信中的应用[J];计算机应用;2008年08期
6 左敬龙;余桂兰;崔得龙;;基于混沌系统和分数阶傅里叶变换的图像加密算法[J];计算机与现代化;2011年07期
7 闫鸿滨;;密钥管理技术研究综述[J];南通职业大学学报;2011年01期
8 曹建秋;肖华荣;蓝章礼;张洪;;基于数字图像比特面的混沌加密方法[J];计算机技术与发展;2010年08期
9 农盛功;周满元;;基于三维分割的图像加密算法[J];微型机与应用;2010年08期
10 尚宇雄;尚宇;;基于分数阶Fourier变换的图像加密算法[J];电子元器件应用;2011年03期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 卢利锋;赵东来;马乐;;量子通信技术研究及在实际系统应用分析[A];2012年电力通信管理暨智能电网通信技术论坛论文集[C];2013年
中国博士学位论文全文数据库 前7条
1 王双;光纤量子密钥分配关键技术研究[D];中国科学技术大学;2011年
2 孙光辉;分数阶混沌系统的控制及同步研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
3 谢国波;几类混沌系统的设计及应用研究[D];广东工业大学;2012年
4 郑凡;基于混沌的数字加密应用技术研究[D];吉林大学;2008年
5 郑骁鹏;基于掺铒光纤激光器的混沌加密技术研究[D];吉林大学;2009年
6 张阳;光纤量子密码实验和实用化研究[D];中国科学技术大学;2012年
7 王静;混沌数字图像加密技术研究[D];南京邮电大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 尚宇雄;基于分数阶Fourier变换的图像加密算法研究及实现[D];西安工业大学;2011年
2 袁小于;数字图像非线性加密算法研究[D];重庆师范大学;2011年
3 孙佳伟;光纤双环网在浮船坞沉浮控制系统中的应用[D];大连海事大学;2011年
4 罗慧军;基于混沌元胞自动机的图像加密算法的研究与实现[D];江西理工大学;2011年
5 温佳强;一种混沌流密码芯片的设计与应用[D];华中科技大学;2011年
6 龚黎华;基于混沌映射与FrFT的单通道彩色图像加密算法[D];南昌大学;2011年
7 李小艳;基于混沌理论的数字图像加密算法研究[D];汕头大学;2008年
8 王俊;基于复合混沌系统的视频加密方案的研究及实现[D];江西理工大学;2009年
9 赵婷婷;基于神经网络的视频加密与压缩技术的研究[D];大连理工大学;2009年
10 樊仁杰;通过腔Input-Output过程制备Cluster态及其相关应用[D];国防科学技术大学;2009年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 邵进,吴令安;用单光子偏振态的量子密码通信实验[J];量子光学学报;1995年01期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李越西;;科利华的“量子思维”[J];中国经贸;1999年03期
2 毕思文;数字人体微观研究——量子人体的微扰理论[J];中国医学影像技术;2004年10期
3 余健;郭平;;基于MATLAB的量子粒子群优化算法及其应用[J];计算机与数字工程;2007年12期
4 朱湘晓;量子滑雪索道[J];世界科学;1997年07期
5 ;量子平板印刷技术有望大幅度跨越光刻最小尺寸极限[J];今日电子;2002年01期
6 范品忠;量子开关[J];激光与光电子学进展;2002年07期
7 杨宇光,温巧燕,朱甫臣;基于纠缠交换的量子身份认证协议[J];北京邮电大学学报;2004年04期
8 海朋;;量子芯的极速美丽 长虹“双驭”量子芯4219P液晶电视[J];TWICE消费电子商讯;2006年04期
9 ;双心大脸猫——长虹量子芯情侣机[J];数字生活;2007年09期
10 颜严;带图样薄片发光二极管可获70%外量子效率[J];激光与光电子学进展;2000年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 肖瑞华;朱士群;方建兴;;两原子和真空腔耦合系统中量子失协的演化[A];第十五届全国量子光学学术报告会报告摘要集[C];2012年
2 王宏强;;量子Internet[A];全国第十四届计算机科学及其在仪器仪表中的应用学术交流会论文集[C];2001年
3 王寿泰;;量子绝缘材料[A];中国电工技术学会电线电缆专委会2001年会论文集[C];2001年
4 王笑君;李铭;胡连;熊钰庆;何宝鹏;;量子物理新课程体系构建与实施研究[A];第十五次全国原子、原子核物理研讨会暨全国近代物理研究会第八届年会论文集[C];2004年
5 陈超;;量子刮瘀拔毒平衡工程[A];中国特种针法应用与针灸临床学术交流大会论文集[C];2000年
6 吴庆林;陈宗海;董道毅;;量子最优控制研究综述[A];’2004系统仿真技术及其应用学术交流会论文集[C];2004年
7 李飞;赵生妹;郑宝玉;;具有非线性映射特性的量子神经元[A];现代通信理论与信号处理进展——2003年通信理论与信号处理年会论文集[C];2003年
8 章斌;陈培炫;曹世海;林健晖;钟振扬;蒋最敏;;线图案衬底上Ge/Si量子岛的性质研究[A];第十六届全国半导体物理学术会议论文摘要集[C];2007年
9 覃东欢;力虎林;;量子有序磁性纳米阵列的研究[A];纳米材料和技术应用进展——全国第二届纳米材料和技术应用会议论文集(上卷)[C];2001年
10 苏长征;;量子医学——二十一世纪的新医学[A];2002中国未来与发展研究报告[C];2002年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 王凯王炳尧 黄维孝;顺义建成量子技术增硒果园[N];农民日报;2008年
2 倪颖实习生 王文君;量子炉材:在创新中跨越[N];鞍山日报 ;2008年
3 通讯员 王炳尧黄维孝;我国首家量子技术增硒果园诞生[N];科技日报;2008年
4 张宇峰;齐铁公安处:“量子鼻”嗅出危爆品[N];人民公安报;2008年
5 谭丽莎;长虹“量子芯”申创吉尼斯[N];中华工商时报;2006年
6 周文斌 通讯员 王炳尧;量子科学研究取得一批新成果[N];光明日报;2005年
7 本报记者 杨小林;奇瑞量子起底[N];经济观察报;2011年
8 本报记者 王宏;“无线”效益从企业来[N];中国计算机报;2001年
9 编译 思念;量子计算机的一大步[N];电脑报;2004年
10 凌芸;创业者之歌[N];市场报;2000年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
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2 张秋兰;低维量子多体系统的特性及其量子相变的理论研究[D];浙江大学;2008年
3 赵文垒;少数自由度导致的退相干和量子—经典过渡[D];武汉大学;2010年
4 杨然;光学干涉仪中宏观物体量子行为的理论研究[D];华中科技大学;2011年
5 胡峻;量子Schubert函子以及量子线性群的上同调[D];华东师范大学;2000年
6 彭丹涛;高维量子Hall效应,非对易Torus上的孤立子及可积模型的研究[D];西北大学;2003年
7 任刚;热纠缠态表象在解若干量子主方程中的应用[D];中国科学技术大学;2011年
8 周琦;新颖光晶格与冷原子量子调控光谱的理论研究[D];华东师范大学;2011年
9 徐海霞;无限维李代数结构理论中的若干问题[D];首都师范大学;2001年
10 陈小余;量子信道容量研究[D];浙江大学;2002年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 田养丽;量子对话协议研究[D];西安电子科技大学;2011年
2 李明达;若干量子安全机制关键技术研究[D];沈阳师范大学;2012年
3 张荣良;纠缠援助的量子卷积码的研究[D];河北师范大学;2011年
4 舒鹏丽;两模玻色—爱因斯坦凝聚体的涨落纠缠动力学[D];大连理工大学;2011年
5 王鑫;Yangian在铷金属原子量子简并态中的应用[D];东北师范大学;2004年
6 盖永杰;光场与原子相互作用系统中自旋压缩性质研究[D];长春理工大学;2010年
7 王丹;Tb~(3+)-Yb~(3+)掺杂纳米晶和玻璃的近红外量子剪切性质研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
8 郭文忠;基于量子密钥的签名协议的研究[D];福州大学;2003年
9 薛霆;量子数字签名方案的设计与研究[D];西安电子科技大学;2011年
10 舒维星;狄拉克场中的负能量密度与量子不等式[D];湖南师范大学;2004年
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