We propose a quantum-resistant quantum teleportation (QRQT) framework protected by post-quantum cryptography (PQC) to secure the classical correction channel, which is vulnerable to quantum adversaries. By applying PQC to the classical control bits, QRQT eliminates the classical attack surface of quantum teleportation. Our analysis reveals that quantum memory is a hidden bottleneck linking physical and computational security: its finite coherence time simultaneously limits communication distance, constrains tolerable PQC overhead, and restricts the adversary attack window. Under realistic parameters (1 ms coherence, fiber-optic propagation), the maximum secure teleportation distance ranges from 191 km (FrodoKEM-1344) to 199 km (Kyber512). We show that the joint classical-quantum attack probability exhibits a non-monotonic, Bell-shaped profile due to the opposing time dependencies of classical cryptanalysis and quantum decoherence, establishing a bounded optimal attack window beyond which adversarial success decays exponentially. We further analyze how leakage of classical correction bits affects teleportation security under four stochastic leakage models: independent exponential, sequential, burst, and correlated leakage, also accounting for amplitude damping on the shared Bell pair. For each scenario, we derive closed-form expressions for the average Holevo quantity and teleportation fidelity as functions of time, providing measurement-independent upper bounds on extractable information and guiding the design of leakage-resilient quantum communication protocols.


翻译:我们提出了一种量子抗性量子隐形传态(QRQT)框架,该框架受后量子密码学(PQC)保护,用以保障易受量子对手攻击的经典校正通道的安全性。通过将PQC应用于经典控制比特,QRQT消除了量子隐形传态的经典攻击面。我们的分析揭示了量子存储器是连接物理安全与计算安全的隐藏瓶颈:其有限的相干时间同时限制了通信距离、约束了可容忍的PQC开销,并制约了对手的攻击窗口。在现实参数条件下(1 ms相干时间、光纤传播),最大安全隐形传态距离范围为191 km(FrodoKEM-1344)至199 km(Kyber512)。我们证明,由于经典密码分析与量子退相干的时间依赖性相反,联合经典-量子攻击概率呈现非单调的钟形分布,由此确定了有界的最优攻击窗口,超出该窗口后对手成功概率呈指数衰减。我们进一步分析了经典校正比特泄漏对隐形传态安全性的影响,考虑了四种随机泄漏模型:独立指数型、顺序型、突发型及相关型泄漏,同时计及共享贝尔对上的振幅阻尼效应。针对每种场景,我们推导了平均Holevo量及隐形传态保真度作为时间函数的闭式表达式,为可提取信息提供了与测量无关的上界,并指导了具有泄漏鲁棒性的量子通信协议设计。

0
下载
关闭预览

相关内容

《量子云系统安全漏洞:新兴威胁综述》最新综述
专知会员服务
16+阅读 · 2025年5月2日
专知会员服务
32+阅读 · 2021年10月12日
完全图解RNN、RNN变体、Seq2Seq、Attention机制
AI研习社
13+阅读 · 2017年9月5日
论文笔记:多任务相关粒子滤波跟踪器
统计学习与视觉计算组
10+阅读 · 2017年7月7日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 4月27日
Arxiv
0+阅读 · 4月26日
VIP会员
最新内容
ICML 2026 | 自回归Boltzmann生成器重塑分子采样
专知会员服务
0+阅读 · 今天15:55
GNN跨域综述:从消息传递到图基础模型
专知会员服务
0+阅读 · 今天15:53
无人机自主控制与人工智能:系统性综述
专知会员服务
11+阅读 · 今天7:25
巡飞弹与反无人机系统——现代战场的两大支柱
专知会员服务
3+阅读 · 今天6:54
《打造“黄金舰队”》57页报告
专知会员服务
3+阅读 · 今天6:52
《北约数字教官网络发展路径》128页报告
专知会员服务
2+阅读 · 今天6:33
ECCV 2026 | MIMFlow:MIM与归一化流统一图像生成
专知会员服务
7+阅读 · 6月25日
网状网络及其在军事领域的运用
专知会员服务
8+阅读 · 6月25日
无美国参与的欧洲战争方式(万字长文)
专知会员服务
8+阅读 · 6月25日
《国防领域敏感性分析白皮书》
专知会员服务
9+阅读 · 6月25日
相关VIP内容
《量子云系统安全漏洞:新兴威胁综述》最新综述
专知会员服务
16+阅读 · 2025年5月2日
专知会员服务
32+阅读 · 2021年10月12日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员