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连续变量量子克隆与密码学

量子物理 2007-05-23 v2

摘要

研究了具有连续谱的量子变量的克隆。我们定义了一个高斯 1 到 2 克隆机,它可以同样好地复制两个共轭变量,如位置和动量,或光模式的两个正交分量。由此产生的相干态的克隆保真度,即 F=2/3F=2/3,被证明是最优的。然后使用这种高斯克隆器的非对称版本来评估一种连续变量量子密钥分发方案的安全性,该方案允许两个远程方共享高斯密钥。随后分析了这种连续量子密码方案在最优个体攻击下的信息与扰动权衡。还研究了将所得高斯密钥转换为秘密密钥比特的方法。然后讨论了高斯克隆器向最优 NN-到-MM 连续克隆器的扩展,并展示了如何使用相位不敏感光学放大器和分束器为光模式实现这些克隆器。最后,定义了一个相位共轭输入 (N,N)(N,N')-到-(M,M)(M,M') 连续克隆器,从 NN 个相干态副本和 NN' 个其相位共轭副本(其中 MM=NNM'-M=N'-N)产生 MM 个克隆和 MM' 个反克隆。这种新型克隆器在某些情况下被证明优于标准的 NN-到-MM 克隆器。

关键词

引用

@article{arxiv.quant-ph/0107077,
  title  = {Cloning and Cryptography with Quantum Continuous Variables},
  author = {N. J. Cerf and S. Iblisdir and G. Van Assche},
  journal= {arXiv preprint arXiv:quant-ph/0107077},
  year   = {2007}
}

备注

8 pages, 3 figures, submitted to the special issue of the European Physical Journal D on "Quantum interference and cryptographic keys: novel physics and advancing technologies", proceedings of the conference QUICK 2001, Corsica, April 7-13 2001. Minor correction, references added