一种基于时间纠缠的高维量子区块链协议

量子计算和机器学习的快速发展对传统区块链系统的长期安全性构成威胁,因为后者的保护机制主要依赖于计算难度。该研究团队提出了一种量子区块链协议,其保护机制直接源自量子力学原理。该协议融合了高维贝尔态、时间纠缠、纠缠切换和高维超密编码技术,通过将经典区块信息编码为时间限定的量子态,使区块身份验证和数据校验可通过量子测量的因果序列实现,而非依赖密码学哈希函数。 高维编码提升了单个量子载体的信息容量并增强抗噪能力。时间纠缠特性为区块链提供了分布式身份验证、不可否认性和篡改检测功能。每个区块通过连续时间步长的高维贝尔态测量,直接从观测到的量子关联性中生成其公私钥对。由于这些密钥依赖于测量的时序性,任何试图修改区块数据或破坏协议时序结构的行为都将影响重建的关联性,并在验证过程中暴露。 最新研究表明,高维时间片纠缠态的制备与检测技术已与新兴量子通信平台兼容。综合这些因素,该框架有望成为未来量子网络环境中可扩展的量子安全区块链架构的可行候选方案。
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提交arXiv: 2025-12-23 16:31

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