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量子密码学中的量子存储器

量子物理 2007-05-23 v1

摘要

[缩短的摘要:]本论文研究了量子存储器在量子密码学中的重要性,聚焦于量子密钥分发方案。在窃听者手中——量子存储器是一种强大的工具,令量子密码学的安全性受到质疑;用于证明针对较弱窃听者安全性的经典隐私放大技术,在窃听者能长时间保存量子态时可能失效。本工作中我们提出了解决此问题的一个可能方向。我们定义了此类强攻击,并展示了针对它们的安全性,表明量子密码学是安全的。我们从关于奇偶校验位信息的完整分析入手(因为奇偶校验位用于隐私放大)。我们利用关于奇偶校验位信息的结果,证明针对非常强的窃听攻击的安全性,此类攻击利用量子存储器和所有经典数据(包括纠错码)直接攻击最终密钥。在合法用户手中,量子存储器也是一种有用的工具。我们提出了一种新型量子密钥分发方案,其中使用量子存储器代替量子信道。该方案特别适用于多用户网络。量子存储器的使用还允许降低误码率以改进大规模量子密码学,并使合法用户能以合理误码率工作。

关键词

引用

@article{arxiv.quant-ph/9906073,
  title  = {Quantum memory in quantum cryptography},
  author = {Tal Mor},
  journal= {arXiv preprint arXiv:quant-ph/9906073},
  year   = {2007}
}

备注

D.Sc. (Ph.D) Thesis; April 1997; Technion, Haifa, Israel. 107 pages, Latex. The results of chapters 2-4 (security of QKD), and chapter 5 (QKD via quantum memory) appeared elsewhere in the quant-physics archive, and were published in journals (see ref. 15, 19, 20 and 21; ref 21 is now PRL, 79, p.4034, 1997). Chapter 6 contains the idea of quantum privacy amplification based on quantum error correction, and the surprising idea that ``quantum repeaters'' can be used for QKD. This chapter is a much improved version of quant-ph/9608025 and these results were not published