Skip to main content
Fachgebiete
Automobil + Motoren Bauwesen + Immobilien Business IT + Informatik Elektrotechnik + Elektronik Energie + Nachhaltigkeit Finance + Banking Management + Führung Marketing + Vertrieb Maschinenbau + Werkstoffe Versicherung + Risiko
DE
EN
Themenseiten
Organisationspsychologie Projektmanagement Marketing Smart Manufacturing
Bücher
Zeitschriften
Weitere Formate
Podcasts Webinare Technik Webinare Wirtschaft Kongresse Veranstaltungskalender Awards
Jetzt Einzelzugang starten
Zugang für Unternehmen
Referenzkunden
MTZ-Fachkongress

Antriebe und Energiesysteme von morgen


Austausch von Automobil- und Energiewirtschaft

Am 14./15. Mai geht es in Chemnitz um die Mobilitätswende durch Elektro- und Wasserstofffahrzeuge.
Erweiterte Suche
Anmelden
nach oben
Quantum Information Processing
Erschienen in: Quantum Information Processing 11/2020

01.11.2020

High-dimensional measurement-device-independent quantum secure direct communication

verfasst von: Lu Liu, Jia-Lei Niu, Chen-Rui Fan, Xue-Ting Feng, Chuan Wang

Erschienen in: Quantum Information Processing | Ausgabe 11/2020

Einloggen

Aktivieren Sie unsere intelligente Suche, um passende Fachinhalte oder Patente zu finden.

search-config
loading …

Abstract

Quantum secure direct communication is an important communication mode of quantum communications. Its development and application are mainly limited by the channel capacity and channel loss. Here, in this paper, a high-dimensional measurement-device-independent quantum secure direct communication protocol is proposed. The quantum information is encoded on the spatial mode of the photons which enlarges the coding Hilbert space and results in the high efficiency, feasibility with existing technique, and tolerance of channel noise. Based on realistic experimental parameters, the efficiency of communications is analytically derived and numerically discussed.
Vorheriger Artikel Dynamics of a heterogeneous quantum Cournot duopoly with adjusting players and quadratic costs
Nächster Artikel An 8.4 Gbps real-time quantum random number generator based on quantum phase fluctuation

Sie haben noch keine Lizenz? Dann Informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 102.000 Bücher
  • über 537 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe
  • Versicherung + Risiko

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Jetzt informieren

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 390 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Maschinenbau + Werkstoffe




 

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Jetzt informieren

Springer Professional "Wirtschaft"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 340 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Versicherung + Risiko




Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Jetzt informieren
Literatur
1.
Bennett, C.H.B.: Quantum cryptography: public key distribution and coin tossing. In: Proceedings of IEEE International Conference on Computers, Systems, and Signal Processing, Bangalore, India, IEEE, New York, p. 175 (1984)
2.
Bennett, C.H., Brassard, G., Mermin, N.D.: Quantum cryptography without Bell’s theorem. Phys. Rev. Lett. 68, 557 (1992)ADSMathSciNetCrossRef
3.
Bruß, D.: Optimal eavesdropping in quantum cryptography with six states. Phys. Rev. Lett. 81, 3018 (1998)ADSCrossRef
4.
Lo, H.-K., Chau, H.F.: Unconditional security of quantum key distribution over arbitrarily long distances. Science 283, 2050 (1999)ADSCrossRef
5.
Shor, P.W., Preskill, J.: Simple proof of security of the BB84 quantum key distribution protocol. Phys. Rev. Lett. 85, 441 (2000)ADSCrossRef
6.
7.
Hwang, W.-Y.: Quantum key distribution with high loss: toward global secure communication. Phys. Rev. Lett. 91, 057901 (2003)ADSCrossRef
8.
Acín, A., Brunner, N., Scarani, V.: Device-independent security of quantum cryptography against collective attacks. Phys. Rev. Lett. 98, 230501 (2007)ADSCrossRef
9.
Lo, H.-K., Curty, M., Qi, B.: Measurement-device-independent quantum key distribution. Phys. Rev. Lett. 108, 130503 (2012)ADSCrossRef
10.
Ferreira da Silva, T., Vitoreti, D., von der Weid, J.P.: Proof-of-principle demonstration of measurement-device-independent quantum key distribution using polarization qubits. Phys. Rev. A 88, 052303 (2013)ADSCrossRef
11.
Lucamarini, M., Yuan, Z.L., Dynes, J.F., Shields, A.J.: Overcoming the rate-distance limit of quantum key distribution without quantum repeaters. Nature 557, 400 (2018)ADSCrossRef
12.
13.
14.
Long, G.-L., Liu, X.-S.: Theoretically efficient high-capacity quantum-key-distribution scheme. Phys. Rev. A 65, 032302 (2002)ADSCrossRef
15.
Deng, F.-G., Long, G.L., Liu, X.-S.: Two-step quantum direct communication protocol using the Einstein–Podolsky–Rosen pair block. Phys. Rev. A 68, 042317 (2003)ADSCrossRef
16.
Zhang, W., Ding, D.-S., Sheng, Y.-B., Zhou, L., Shi, B.-S., Guo, G.-C.: Quantum secure direct communication with quantum memory. Phys. Rev. Lett. 118, 220501 (2017) ADSCrossRef
17.
Zhou, Z.R., Sheng, Y.B., PengHao, N., Yin, L.G., Long, G.L., Hanzo, L.: Measurement-device-independent quantum secure direct communication. Sci. China Phys. Mech. Astron. 63, 230362 (2020)CrossRef
18.
Zhou, L., Sheng, Y.-B., Long, G.-L.: Device-independent quantum secure direct communication against collective attacks. Sci. Bull. 65, 12 (2020)CrossRef
19.
Pan, D., Lin, Z., Wu, J., Sun, Z., Ruan, D., Yin, L., Long, G.: Experimental free-space quantum secure direct communication and its security analysis. arXiv:​2005.​05102
20.
Deng, F.-G., Long, G.L.: Secure direct communication with a quantum one-time pad. Phys. Rev. A 69, 052319 (2004)ADSCrossRef
21.
Wang, C., Deng, F.-G., Li, Y.-S., Liu, X.-S., Long, G.L.: Quantum secure direct communication with high-dimension quantum superdense coding. Phys. Rev. A 71, 044305 (2005)ADSCrossRef
22.
Hu, J.-Y., Bo, Yu., Jing, M.-Y., Xiao, L.-T., Jia, S.-T., Qin, G.-Q., Long, G.-L.: Experimental quantum secure direct communication with single photons. Light Sci. Appl. 5, e16144 (2016)CrossRef
23.
Zhu, F., Zhang, W., Sheng, Y., Huang, Y.: Experimental long-distance quantum secure direct communication. Sci. Bull. 62, 1519 (2017)CrossRef
24.
Qi, R., Sun, Z., Lin, Z., Niu, P., Hao, W., Song, L., Huang, Q., Gao, J., Yin, L., Long, G.-L.: Implementation and security analysis of practical quantum secure direct communication. Light Sci. Appl. 8, 1 (2019)CrossRef
25.
Fung, C.-H.F., Qi, B., Tamaki, K., Lo, H.-K.: Phase-remapping attack in practical quantum-key-distribution systems. Phys. Rev. A 75, 032314 (2007)ADSCrossRef
26.
Zhao, Y., Fung, C.-H.F., Lo, H.-K.: Quantum hacking: experimental demonstration of time-shift attack against practical quantum-key-distribution systems. Phys. Rev. A 78, 042333 (2008)ADSCrossRef
27.
Lydersen, L., Wiechers, C., Makarov, V.: Hacking commercial quantum cryptography systems by tailored bright illumination. Nat. Photonics 4, 686 (2010)ADSCrossRef
28.
Feihu, X., Qi, B., Lo, H.-K.: Experimental demonstration of phase-remapping attack in a practical quantum key distribution system. New J. Phys. 12, 113026 (2010)CrossRef
29.
Biham, E., Mor, T.: Security of quantum cryptography against collective attacks. Phys. Rev. Lett. 78, 2256 (1997)ADSCrossRef
30.
31.
Bennett, C.H.B.: Teleporting an unknown quantum state via dual classical and Einstein–Podolsky–Rosen channels. Phys. Rev. Lett. 70, 1895 (1993)ADSMathSciNetCrossRef
32.
Reck, M., Zeilinger, A., Bernstein, H.J., Bertani, P.: Experimental realization of any discrete unitary operator. Phys. Rev. Lett. 73, 58 (1994)ADSCrossRef
33.
Renner, R., Nicolas, G., Kraus, B.: Information-theoretic security proof for quantum-key-distribution protocols. Phys. Rev. A 72, 012332 (2005)ADSCrossRef
34.
Nielsen, M.A., Chuang, I.L.: Quantum information and quantum computation, vol. 2. Cambridge University Press, Cambridge (2000)MATH
35.
Dellantonio, L., Sørensen, A.S., Bacco, D.: High-dimensional measurement-device-independent quantum key distribution on two-dimensional subspaces. Phys. Rev. A 98, 062301 (2018)ADSCrossRef
Metadaten
Titel
High-dimensional measurement-device-independent quantum secure direct communication
verfasst von
Lu Liu
Jia-Lei Niu
Chen-Rui Fan
Xue-Ting Feng
Chuan Wang
Publikationsdatum
01.11.2020
Verlag
Springer US
Erschienen in
Quantum Information Processing / Ausgabe 11/2020
Print ISSN: 1570-0755
Elektronische ISSN: 1573-1332
DOI
https://doi.org/10.1007/s11128-020-02908-x

Weitere Artikel der Ausgabe 11/2020

Quantum Information Processing 11/2020 Zur Ausgabe

OriginalPaper

W states fusion via polarization-dependent beam splitter

OriginalPaper

Dynamical characteristic of entropic uncertainty relation in the long-range Ising model with an arbitrary magnetic field

OriginalPaper

Multiple-pulse phase-matching quantum key distribution

OriginalPaper

Bell-type inequalities of -norm of coherence

OriginalPaper

Experimental pairwise entanglement estimation for an N-qubit system

OriginalPaper

Effect of memory on the violation of Leggett–Garg inequality

Neuer Inhalt

    Bildnachweise