論文の概要: High efficiency controlled quantum secure direct communication with 4D qudits and Grover search algorithm

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2512.14984v1
• Date: Wed, 17 Dec 2025 00:40:16 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-12-18 17:06:26.810938
• Title: High efficiency controlled quantum secure direct communication with 4D qudits and Grover search algorithm
• Title（参考訳）: 4次元量子ビットとグローバー探索アルゴリズムによる高効率制御型量子セキュア直接通信
• Authors: Ni-Shi Lu, Ping Zhou,
• Abstract要約: 本研究では、協調的なユニタリシーケンスデコーディングパラダイムに基づく革新的な制御QSDCプロトコルを提案する。 このプロトコルは66.7%という顕著なキュート効率を実現し、既存のスキームよりも大幅な性能向上を実現している。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.3655986414631496
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Currently, the progress of quantum secure direct communication (QSDC) is impeded by a fundamental trade off among control efficiency, security, and scalability. This study proposes an innovative controlled QSDC protocol based on a collaborative unitary sequence decoding paradigm to break this deadlock.Leveraging four dimensional single particle states, the protocol's core innovation lies in its three party decoding mechanism. The controller's authorization unlocks a specific unitary operation sequence, enabling the receiver to directly decode exclusively via quantum operations, eliminating the need for classical computational algorithms in conventional protocols. This tailored sequence underpins its high efficiency.The protocol also seamlessly incorporates decoy photon authentication, creating a multi layer defense against both external and internal attacks. Consequently, it achieves a remarkable qudit efficiency of 66.7%, offering a significant performance improvement over existing schemes and an efficient, highly secure solution for future quantum networks.
• Abstract（参考訳）: 現在、量子セキュアダイレクト通信(QSDC)の進歩は、制御効率、セキュリティ、スケーラビリティの根本的なトレードオフによって妨げられている。 本研究は,このデッドロックを破るための協調的ユニタリシーケンスデコーディングパラダイムに基づく,革新的な制御QSDCプロトコルを提案する。 コントローラの認証は特定のユニタリ演算シーケンスをアンロックし、受信機は量子演算のみで直接デコードでき、従来のプロトコルでは古典的な計算アルゴリズムが不要になる。 この調整されたシーケンスは高い効率を支え、このプロトコルはデコイ光子認証をシームレスに組み込んで、外部攻撃と内部攻撃の両方に対して多層防御を作成する。 その結果、66.7%という顕著なキュート効率を実現し、既存のスキームよりも大幅な性能向上と、将来の量子ネットワークのための効率的でセキュアなソリューションを提供する。

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