2025年大学《量子信息科学》专业题库—— 量子信息技术在个人隐私保护中的应用.docxVIP

2025年大学《量子信息科学》专业题库——量子信息技术在个人隐私保护中的应用

考试时间：______分钟总分：______分姓名：______

一、选择题（每小题2分，共20分。请将正确选项的代表字母填写在答题纸上。）

1.量子密钥分发（QKD）协议的安全性主要基于以下哪个物理学原理？

A.量子叠加原理

B.量子纠缠原理

C.海森堡不确定性原理

D.爱因斯坦-波多尔斯基-罗森悖论

2.在BB84量子密钥分发协议中，发送方选择基向量的方式是？

A.预先约定好的

B.随机产生并传输

C.根据接收方的选择决定

D.由量子随机数发生器产生

3.以下哪项不是量子密钥分发（QKD）系统面临的主要技术挑战？

A.传输距离受限

B.量子态的制备与测量困难

C.实现完全的单光子源

D.对经典密码破解能力的提升

4.量子安全直接通信（QSDC）与QKD的主要区别在于？

A.前者传输的是加密数据，后者仅传输密钥

B.前者基于连续变量量子态，后者基于离散量子态

C.前者不需要中继站，后者需要

D.前者安全性更高，后者安全性较低

5.量子匿名计算旨在解决的核心问题是？

A.如何实现信息的量子存储

B.如何在量子信道中传输信息

C.如何在保持参与者匿名的情况下完成计算任务

D.如何抵抗量子计算机的攻击

6.以下哪项技术通常被用于增强量子密钥分发的传输距离？

A.量子中继器

B.量子存储器

C.量子纠错码

D.增益放大器

7.连续变量量子密钥分发（CVQKD）系统通常利用哪种物理量的量子态进行密钥分发？

A.量子比特（Qubit）的偏振态

B.量子态的相位

C.单光子的到达时间

D.量子纠缠对

8.量子密码学被认为是“无条件安全”主要基于？

A.密码系统设计得足够复杂

B.量子力学的基本原理限制了任何窃听行为

C.密钥分发过程的高度自动化

D.算法经过了严格的数学证明

9.与经典加密相比，量子加密的主要优势在于？

A.传输速度更快

B.加密密钥更难被复制

C.算法更复杂，难以破解

D.成本更低

10.量子隐形传态在个人隐私保护中的应用主要体现在？

A.安全地传输加密密钥

B.在不泄露内容的情况下传输量子态信息

C.实现量子秘密共享

D.提高量子计算机的计算效率

二、填空题（每空2分，共20分。请将答案填写在答题纸上。）

1.量子密钥分发（QKD）利用了量子力学中的__________和__________原理来保证密钥分发的安全性。

2.在E91量子密钥分发协议中，攻击者需要测量两个纠缠光子的__________来推断密钥，但根据量子力学原理，这不可避免地会干扰量子态。

3.量子安全直接通信（QSDC）旨在实现__________的量子加密通信，而不仅仅是安全密钥的分发。

4.量子匿名计算技术可以应用于电子投票系统，确保选民的身份__________，同时保证投票的有效性。

5.目前制约QKD实际应用的主要因素包括__________、__________和成本等。

6.量子密码学研究的核心领域包括量子密钥分发、__________和量子安全直接通信等。

7.海森堡不确定性原理表明，无法同时精确测量一个粒子的__________和__________。

8.单光子源是量子密钥分发系统中必不可少的组成部分，它用于产生__________，这是实现量子安全通信的基础。

9.量子秘密共享（QSS）协议允许多个参与者共同持有秘密的份额，只有当__________个参与者合作时才能重构秘密。

10.量子信息技术在个人隐私保护领域的应用，体现了信息科学向__________和__________深度融合发展的趋势。

三、简答题（每小题5分，共20分。请将答案填写在答题纸上。）

1.简述量子密钥分发（QKD）BB84协议的基本原理。

2.简述量子安全直接通信（QSDC）与经典安全直接通信的主要区别。

3.简述量子匿名计算技术如何实现参与者的匿名性。

4.简述当前量子密钥分发（QKD）技术面临的三大主要挑战。

四、论述题（每小题10分，共30分。请将答案填写在答题纸上。）

1.论述量子纠缠在量子密钥分发（QKD）中的核心作用及其如何保障密钥的安全性。

2.