APPARATUS AND METHOD FOR QUANTUM DIRECT COMMUNICATION USING SINGLE QUBITS

Disclosed are a quantum direct communication device using single qubits and a method thereof. According to one embodiment of the present invention, the quantum direct communication device using single qubits comprises: a quantum state preparation unit which prepares a quantum state comprising a message state prepared by using a single qubit pair based on message bits of a message to be transmitted to a target, an authentication state prepared by using random qubit pairs and a verification state prepared by using random qubit pairs; a quantum state communication unit which transmits the quantum state to the target and, when receiving a message from the target, measures a quantum state of the message received from the target; an authentication unit which uses the authentication state to authenticate the target based on whether to have an authentication key pre-shared with the target; a verification unit which uses the verification state to verify a safety of a quantum channel for communicating with the target; and a message restoration unit which uses the message state to restore the message received from the target. The present invention uses a quantum state to provide a safe communication between two users without pre-shared information. 단일 큐빗을 이용한 양자 직접 통신 장치 및 방법이 개시된다. 본 발명의 일실시예에 따른 단일 큐빗을 이용한 양자 직접 통신 장치는 대상에게 송신하기 위한 메시지의 메시지 비트에 기반한 단일 큐빗 쌍을 이용하여 준비한 메시지 상태, 무작위 큐빗 쌍을 이용하여 준비한 인증 상태 및 무작위 큐빗 쌍을 이용하여 준비한 검증 상태를 포함하는 양자 상태를 준비하는 양자 상태 준비부; 상기 양자 상태를 대상에게 송신하고, 상기 대상으로부터 메시지를 수신한 경우, 상기 대상으로부터 수신한 메시지의 양자 상태를 측정하는 양자 상태 통신부; 상기 인증 상태를 이용하여 상기 대상과 사전에 공유된 인증키의 소유 여부에 기반하여 상기 대상을 인증하는 인증부; 상기 검증 상태를 이용하여 상기 대상과 통신하기 위한 양자 채널의 안전성을 검증하는 검증부 및 상기 메시지 상태를 이용하여 상기 대상으로부터 수신한 메시지를 복원하는 메시지 복원부를 포함한다.