量子安全直接通信协议的研究开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

量子通信起源于通信保密的要求。通信安全自古以来一直备受人们的关注，特别是在军事以及国家安全领域，现在是三军未动，情报先行。

当今，人类已经掌握了多种通信技术，其共同特点是都需要传输信息的载体，信息载体都要在传输介质中传输，而主要区别是采用的信息载体不同。例如，电子通信的信息载体是电子，经典光通信的信息载体是光波，中微子通信的信息载体是中微子流，而量子通信是将量子态视作载体。这些信息载体都可在电缆、光纤、真空、大气、海水等传输介质中运行。

量子通信是利用量子纠缠效应进行信息传递的一种新型通信方式，是以量子态作为信息载体的一种先进的通信手段。量子通信技术也是基于波粒二象性的一种通信技术，因而其应遵守量子信息论所描述的基本规律。这就是说量子通信的信息载体是量子态，其运动、传输及相互作用要遵守量子力学原理。

2. 研究的基本内容与方案

论文主要研究量子安全直接通信，通常将通信双方以量子态为信息载体，利用量子力学原理和各种量子特性，通过量子信道，在通信双方之间安全地、无泄漏地直接传输有效信息，特别是传输机密信息的方法，称为量子安全直接通信（quantumsecuredirectcommunication，qsdc）。

量子安全直接通信不需要产生量子密钥，可以直接安全地传输机密信息，提高了通信效率。与量子密码通信类似，量子安全直接通信的安全性也是由量子力学中的不确定性关系和非克隆定理以及纠缠粒子的关联性和非定域性等量子特性来保证的。

正如现在的通信，信息的传输需要各种协议的帮助或约束，量子安全直接通信则需要ping-pong量子安全直接通信协议。其实由bostrom和felbinger在2002年提出的直接通信协议，以纠缠粒子为信息载体，利用局域编码的非局域性进行安全通信。论文将主要对qsdc进行研究。

3. 研究计划与安排

第1-3周：查阅相关文献资料，明确研究内容，了解本课题研究所需的理论知识，初步确定设计方案，撰写开题报告。

第4-9周：学习量子通信技术的基本理论，掌握量子安全直接通信系统的基本工作原理。

第10-14周：完成相关协议模型的仿真和分析工作。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]尹浩，韩阳，等.量子通信原理与技术[m].北京：电子工业出版社，2013

[2]裴昌幸，朱畅华，等.量子通信[m].西安电子科技大学出版社，2013

[3]王廷尧.量子通信技术与应用远景展望[m].国防工业出版社，2013