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Chinese Science Bulletin (Chinese Version)

A controlled quantum secure direct communication protocol based on multiple Bell basis

Zonghao Nie, Jiawei Ying, Shipu Gu, Xingfu Wang, Lan Zhou, Yanyan Zheng, Yubo Sheng

Published Mar 26, 2026• 0 citations

Abstract

量子安全直接通信（quantum secure direct communication, QSDC）可通过量子信道直接传输秘密信息。受控量子安全直接通信（controlled quantum secure direct communication, CQSDC）加入了第三方对通信的控制，能够有效提高通信过程的安全性，受到广泛研究。之前的CQSDC方案大多需要多光子GHZ态纠缠源，在现有实验条件下该光源制备存在严重挑战。而且，之前的CQSDC方案需要三轮光子传输和安全性检测，对量子资源消耗较大，导致信息传输效率较低。本文提出一种基于两组贝尔基的CQSDC方案。控制方随机选择两组贝尔基制备大量双光子贝尔态纠缠对，通过量子信道分发给通信双方，通信双方先经过安全性检测确保信道无窃听，随后信息发送方编码量子态发送信息，接收方在控制方的协助下才能解码，获取信息。该方法只需要使用贝尔态进行通信，并且仅需两轮光子传输和两轮安全性检测，可以降低方案的实现复杂性，减少量子资源消耗以及多轮光子传输的损耗，在未来远距离量子通信领域具有重要的应用。

DOI: 10.1360/csb-2026-0006

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