Quantum Network of Quantum Information Communication
- 주제(키워드) 양자 네트워크 , 양자키분배 , 양자비밀공유 , 양자직접통신
- 발행기관 고려대학교 정보경영공학전문대학원
- 지도교수 양형진
- 발행년도 2011
- 학위수여년월 2011. 2
- 학위구분 박사
- 학과 정보경영공학전문대학원 정보경영공학과
- 원문페이지 82 p
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/korea/000000025371
- 본문언어 한국어
- 제출원본 000045640670
초록/요약
1994년 Peter Shor가 양자알고리즘을 이용하여 효율적인 인수분해가 가능함을 보이면서 계산의 어려움을 기반으로 한 현재의 암호 시스템이 위협 받기 시작하였다. 이후 무조건적인 안전성을 보장하면서도 효율성을 함께 가진 암호 시스템에 대한 연구가 진행되었다. 양자 암호는 그러한 노력의 결실로 받아들여진다. 본 논문에서는 우선 양자비밀공유 프로토콜을 제안한다. 이 프로토콜의 특징은 비밀로써 무작위적인 키 뿐만 아니라 의도된 메시지를 사용 할 수 있다는 것이다. 그리고 두 번째로 기존의 암호체계에서 안전한 통신을 위해 반드시 요구되었던 키를 없앤 양자직접통신 프로토콜을 제안한다. 기존의 양자직접통신 프로토콜들은 일방향으로 설계되었으나 본 논문에서 제안한 양자직접통신 프로토콜은 양방향으로 통신이 이루어지도록 설계하여 효율적인 통신이 가능하다. 마지막으로 네트워크 양자키분배 프로토콜을 제안한다. 이 프로토콜의 특징은 네트워크를 구성하는데 필요한 채널의 수를 효과적으로 줄여 통신비용을 절감하였다는데 있다.
more목차
1. 서론 1
2. 양자역학 5
2.1 큐빗(Qubit) 5
2.2 양자 연산 6
2.2.1 측정 6
2.2.2 복제불가 법칙 (No-Cloning Theorem) 7
2.2.3 양자 연산자 10
2.2.4 Density Operator 11
2.3 양자얽힘상태 13
2.3.1 정의 13
2.3.2 벨 상태 15
2.2.3 GHZ 상태 16
2.2.4 양자얽힘교환 18
3. 양자암호 프로토콜의 소개 22
3.1 양자키분배 프로토콜 22
3.1.1 BB84 프로토콜 23
3.1.2 BBM92 프로토콜 28
3.2 양자비밀공유 프로토콜 29
3.2.1 Chen과 Li의 양자비밀공유 프로토콜 29
3.3 양자직접통신 프로토콜 31
3.3.1 Ping-Pong 프로토콜 32
3.3.2 Two-step 프로토콜 34
3.4 양자암호 프로토콜에 대한 공격 방법 37
4. 양자통신 프로토콜 43
4.1 양자비밀공유-직접통신 프로토콜 43
4.1.1 양자비밀공유-직접통신 프로토콜 44
4.2 양방향-양자직접통신 프로토콜 47
4.2.1 프로토콜 48
4.2.2 양방향-양자직접통신 프로토콜의 안전성 52
4.2.3 Guo-Fang Shi 프로토콜과의 비교 55
4.2.4 결론 58
4.3 네트워크 양자키분배 프로토콜 59
4.3.1 프로토콜 60
4.3.2 The time-reversed EPR scheme과의 비교 64
4.3.3 결론 66
5. 결론 67
5.1 요약 67
5.2 앞으로의 과제 69
참고문헌 70
