基于Steane码修改生成元投影方向的单类型Pauli信道量子直接隐写方案
量子物理
2025-01-15 v1
摘要
在量子力学中，在不同方向上对量子态进行测量会产生不同的结果，这一原理构成了量子通信理论的基础。本文通过引入一种在量子稳定子码中修改生成元投影方向（MGPD）的方法，扩展了这一概念。采用Steane码（(7,1,3)码）作为基本载体，我们开发了一种在单类型Pauli信道上进行直接量子隐写的新方案。证明了在MGPD下窃听解码的不可行性。我们详细描述了隐写编码和解码方案、相应的量子电路以及窃听检测原理。我们还使用“数独”式策略来平衡隐写错误概率，并提供了完整的隐写协议。与现有研究相比，MGPD方法在噪声概率范围约为1/(n+1)=12.5%时，实现了接近并达到(7,1,3)码信息容量上限的嵌入率。它还将辅助密钥的消耗从O(log(N))降低到O(1)，同时实现了任意量子态的窃听检测和隐写。我们研究了其在量子通信中的潜在应用，并评估了其在噪声信道中秘密信息传输和窃听检测方面的优势。尽管MGPD方法包含一些理想化假设和局限性，但它为量子信息的隐藏提供了新的视角。
引用
@article{arxiv.2501.07578,
title = {Quantum Direct Steganography Scheme Based on Modified Generator Projection Directions of Steane Code over a Single-Type Pauli Channel},
author = {Chaolong Hao and Quangong Ma and Dan Qu and Dawei Shi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2501.07578},
year = {2025}
}