量子隐形传态关键技术及应用

内容简介信息安全是推动信息化发展的前提条件，密码系统是信息安全的基础。传统基于复杂计算的经典密码算法在后摩尔时代的量子计算等超强新技术下被破解变得更加容易，甚至“不堪一击”。而量子隐形传态利用量子不可分割、状态不可克隆、探测瞬间坍塌的特性，依据量子相干叠加和量子纠缠等理论。对量子态进行测量，计算粒子坍塌态，并通过幺正变换等操作来重建未知量子态信息，保证了信息传输的绝对安全，在大尺度量子计算、远距离量子通信和量子计算网络中发挥着至关重要的作用，已成为世界各国学术、军事和信息技术行业研究的热点。本书针对噪声下量子退相干的不断增长，光子的多自由度特性在量子物理体系中呈现出的非定域、非经典的强关联性，动摇了量子隐形传态协议中的单一自由度独立性假设，导致现有量子隐形传态信道难以在有限资源与纠缠死亡的矛盾下提供令系统满意服务的痛点问题，从而提出更加接近实际环境的鲁棒量子隐形传态协议，研究了高保真纠缠量子隐形传态信道框架构建，并在不同信道中执行Bell态和任意态的量子信息分离，提出免疫噪声的多自由度量子隐形传态协议，并实现了噪声下容错量子隐形传态协议的应用。本书围绕噪声下的量子隐形传态关键问题及其应用展开了研究，研究成果为量子安全通信领域提供了新的解决思路，丰富了量子通信理论，为进一步推动实用化量子隐形传态技术开辟了新的应用领域。