量子信道中必然存在的噪声成为量子密码迈向实用必须克服的一个重要难点问题。本项目拟结合量子信息论的思想,分析量子信道噪声特性,对噪声环境下量子保密通信的协议设计与安全性分析进行研究。(1)在集体噪声假设下,寻找关于几种常见噪声的无消相干子空间,进而设计可抵抗不同集体噪声的量子密钥分发协议。(2)利用All-or-Nothing变换、纠错码等技术,通过添加对秘密消息的预处理过程,解决噪声信道下量子安全直接通信问题。(3)基于密码分组链接模式,提出一种改进的可重用基序列量子密钥分发协议,提高其密钥生成率。(4)对现有的量子安全直接通信协议中可能存在的安全漏洞进行分析,提出一些简便有效的攻击方法及相应的解决方案。(5)结合量子态确定性区分技术,深入研究光子数分裂攻击策略,以及如何提高协议在该攻击下的实际效率和安全传输距离。本课题的研究将对量子密码理论的完善起到一定促进作用,有助于其实际应用的推广。
英文主题词quantum cryptography;quantum key distribution;quantum private comparison;quantum signature;quantum algorithm