基于信息循环和信息压缩的量子保密算法

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随着数据时代的到来,量子保密算法得到迅速发展,如何精进量子保密算法便成了时下热门的话题之一。传输效率和传输准确率是衡量信息传输的重要标准。为了提高传输效率和传输准确率,可以从信息预处理角度和改变传输进程角度来进行量子保密算法的改进。目前,针对信息预处理可以划分为经典信息处理和量子信息处理;针对信息衡量标准可以划分为传输效率和准确率;针对信息传输进程,可以通过改变两端交互次数来实现。本论文通过对现有的量子保密通信算法进行分析,从信息预处理角度和改进传输进程角度来进行量子保密算法的改进,从而实现提高传输效率和传输准确率的目的。在改进之后的量子保密算法基础上进行扩展,进一步实现基于海森堡测不准原理的量子诱导算法。本文的主要研究内容如下:1.针对信息预处理,选择经典信息压缩、经典信息循环、量子信息压缩、量子信息循环等四种方式来进行实验,综合对比,选择最合适的压缩编码算法来提高信息传输效率,选择最合适的的循环编码算法来提高信息传输准确率,这是最为直接的目的。在已有的算法基础上,结合实际情况,提出新型的信息处理算法;利用稳定子码编码算法进行实验,与信息循环算法、量子信息线性分组循环算法进行比对,目的是为了更大程度上提高信息传输准确率。2.针对改进信息传输进程,分析已有的量子保密算法,将各种算法的优势劣势进行比对,结合衡量信息传输的标准,提出一种新型的量子保密算法—量子保密一次通信。量子保密一次通信算法是从信息传输过程的角度出发,将现有的两步传输过程变为一步传输,目的是从传输过程的角度来提高传输效率。3.在新型量子保密算法的基础上,将海森堡测不准原理进行推广,提出基于海森堡测不准原理的量子诱导算法。该算法是量子保密一次通信的推广,利用海森堡测不准原理的递推性和加密性,构造初代诱导因子和二代诱导因子,将原先的单信道传输变为多信道传输,从而实现多信道定量传输、多信道不定量传输以及有目标性的信息传输。4.选择合适的加密算法对要传输的信息进行加密,解决恶意窃听等问题。利用信息熵来判断信息是否被窃听以及是否被恶意破坏,遭遇破坏以及窃听的信息无法进行相应的解码。本文旨在提高信息传输效率和信息传输准确率,通过上述操作,找到一个合适的峰值,尽可能地提高有效信息的传输效率和传输准确率;从传输过程以及新型算法的角度对现有的量子保密通信算法进行改进,在海森堡测不准原理的基础上,进行量子保密通信算法的扩展,涉及多个角度,具有直接实际的意义。
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