本课题目的是在理论上研究基于有噪声和损耗信道的量子网络通信。内容包括研究信道噪声和损耗对量子安全直接网络通信的影响,寻找安全的量子网络直接通信方法;改进量子密码通信网络方案,研究实用的量子信号源,如弱脉冲信号来替代纠缠光子源,避免使用量子储存技术,简化通信过程。通过一年的相关研究,我们超额完成了初步预期目标。首先,我们提出了一个对单光子序列进行机密放大处理的方法,它能解决在噪声信道中可能发生信息泄漏问题;提出了第一个安全的高容量的拓扑简单的量子网络直接通信模型,它易于实现。我们还设计了一个基于高维系统的量子直接通信模型,它能克制损耗对安全的影响。其次,我们提出了一种简化的量子密码通信网络模型。与已有模型相比,在不降低编码容量的条件下,它使用户不再需要使用量子态存储技术,简化了通信过程和设备要求。再次,我们提出了两种在网络多用户间共享量子态的模型;提出了克制特洛伊码攻击的办法;提出了一个基于单光子信号源的量子机密共享和信息劈裂模型,一个基于两粒子最大纠缠态的机密共享模型。在本课题的相关研究中,我们已经发表SCI收录的学术论文8篇,其中Phys.Rev.A上5篇。
英文主题词quantum communication;network; noise channel