量子私有信息检索研究

量子私有信息检索研究(论文13000字)
摘要：私有信息查询问题的相关研究由来已久，特别是，随着信息时代的发展，隐私问题受到大众的普遍关注。最初传统的私有信息查询的解决方案，在新型的技术下，显得脆弱和易被破坏的。幸运地是，在量子信息理论的领域中，私有信息查询问题得到了进一步推广。量子私有信息查询受到了很多研究者的关注和研究。本文主要关注于私有信息查询问题，结合量子信息理论，回顾了一些经典的量子私有查询协议。通过两个研究方向，即基于Client端的研究和基于Server端的研究，前者通过采用相位编码减少量子寄存器的使用，后者通过采用单量子位态构造茫然传输协议，重点针对如何有效地降低客户端和服务器端两方的量子资源使用和量子操作，进行了研究和分析。本文在保证协议的正确性和安全性的前提下，进一步降低通信复杂度，和减少量子资源的使用，减轻客户端和服务器端的负担。
关键词：私有信息查询；量子计算；用户隐私；数据库安全；通信复杂度
 
Research on Quantum Private Information Retrieval
Abstract：Private information queries related research issues for a long time, in particular, with the development of the information age, privacy issues are generally concerned by the public.Originally the traditional private information retrievalsolutions, under the new technology, are fragile and easy to be destroyed. Fortunately, in the field of quantum information theory, private information retrievalproblem has been further promoted. This article focuses on the issue of private information retrieval, combining quantum information theory, we reviewed some of the classic quantum private queriesprotocols. Through two research directions, namely research and analysis based on the client and server side,the former by phase encoding to reduce the use of quantum register, the latter by using single qubit states to construct oblivious transfer protocol, focus on how to effectively reduce the use of quantum resources and quantum operation of the two party on the client and the server side. Under the premise of ensuring the correctness and security of the protocol, our purposes are to further reduce the communication complexity, and reduce the use of quantum resources, reduce the burden on the client and server side.
Keywords:quantum private queries; quantum computation; user privacy; database security; communication complexity

目录
摘要    1
Abstract    2
1 引言    3
1.1 研究背景及意义    3
1.2 国内外研究现状    3
2 基础概念及定义    4
2.1 量子信息    4
2.1.1 量子计算    4
2.1.2 量子比特    5
2.2 量子位编码    5
2.2.1 偏振编码    5
2.2.2 相位编码    6
2.3 私有信息查询模型    7
2.4 茫然传输    8
3 量子私有查询概述    8
3.1 概述    8
3.2 QPQ协议流程    9
3.3 QPQ协议优势    11
3.4研究方向    12
3.4.1 Client端资源使用优化    12
3.4.2 Server端资源使用优化    12
3.4.3信道安全优化    13
4 基于Client端优化的量子私有查询协议及其改进    13
4.1 Olejnik10协议回顾    13
4.2 协议改进    14
4.3 改进协议分析    15
4.3.1 正确性分析    15
4.3.2 安全性分析    15
5 基于Server端优化的量子私有查询协议及其改进    16
5.1 Yang15协议回顾    16
5.2 协议改进    17
5.3 效率和安全性分析    17
6 总结    18
参考文献    18
致谢    22