定域化与排除量子信息;或,如何在时空中共享量子秘密

量子信息何时能被定域到一组时空区域中的每一个,同时又被排除于另一组区域之外?我们通过定义并分析定域-排除任务来回答此问题,在该任务中量子系统必须被定域到一组授权区域,同时也被排除于一组未授权区域之外。该任务是量子秘密共享的时空类比,以授权与未授权区域取代授权与未授权参与方集合。我们的分析给出了首个针对任意访问结构的量子秘密共享方案,其中所需量子比特数随授权集合数量多项式缩放。我们还研究了第二个相关任务,称为态组装,其中在时空点集合处请求量子系统的份额。我们完全刻画了定域-排除与态组装任务可实现的充要条件,并给出显式协议。最后,我们提出这些任务的一个密码学应用,称之为与参与方无关的传输。