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专利号: 2016108593201
申请人: 浙江工商大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 电通信技术
更新日期:2024-10-29
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于腔QED的量子隐私比较方法,充分利用了腔QED中原子的演化规律;第三方TP被允许按照自己的意愿错误行事但不能与两个用户中的任何一个共谋;采用两原子乘积态而非纠缠态作为初始量子资源,而且仅需要用于两个用户的单原子测量;不需要酉操作和量子纠缠交换操作;在每轮比较中利用一个两原子乘积态能比较来自每个用户的一比特的相等性;能抵抗外部攻击和参与者攻击,特别地,能防止TP知道两个用户的秘密甚至比较结果;量子比特效率高达50%;共包括以下六个步骤:S1)Alice将X的二进制表示划分为L组 Bob将Y的二进制表示划分为L组

其中每组包含一个二进制比特,L是X或Y的二进制比特长度;

S2)TP制备一个由L个乘积态组成的量子态序列,每个乘积态随机处于四个态{|gg>,|ge>,|eg>,|ee>}之一;这个量子态序列被记为 这里,下标a、b表示一个乘积态的两个原子,上标1,2,...,L表示S中乘积态的顺序;然后,TP将 送入单模腔,其中i=1,2,...,L;在一个经典场的驱动下,两个原子 和 同时与这个单模腔发生反应;TP选择拉比频率和反应时间满足Ωt=π和λt=π/4;这样, 将经历腔QED中的演化; 和 在演化后变得纠缠在一起;在它们飞出单模腔后,TP挑选出 和 以分别形成序列Sa和Sb;也就是, 和S3)为了安全检测,TP制备两组随机处于四个态{|g>,|e>,|+>,|->}之一的样本单原子Da和Db;这里, {|g>,|e>}被记为Z基,{|+>,|->}被记为X基;然后,TP将Da随机插入Sa以形成一个新序列S′a,将Db随机插入Sb以形成一个新序列S′b;最后,TP将S′a发送给Alice,将S′b发送给Bob;在证实Alice已经收到S′a后,TP告诉Alice Da中样本单原子的位置和制备基;在证实Bob已经收到S′b后,TP告诉Bob Db中样本单原子的位置和制备基;

然后,Alice用TP所告诉的基测量S′a中的样本单原子并告诉TP她的测量结果;Bob用TP所告诉的基测量S′b中的样本单原子并告诉TP他的测量结果;通过比较S′a中样本单原子的初态和Alice的测量结果,TP能够判断在S′a的传输过程中量子信道是否安全;通过比较S′b中样本单原子的初态和Bob的测量结果,TP能够判断在S′b的传输过程中量子信道是否安全;如果错误率不合理地高,通信被终止,反之,通信被继续;

S4)Alice丢弃S′a中的样本单原子以恢复Sa,Bob丢弃S′b中的样本单原子以恢复Sb;然后,Alice用Z基测量原子 Bob用Z基测量原子 的测量结果被编码成由 所代表的一经典比特, 的测量结果被编码成由 所代表的一经典比特;具体地讲,如果 的测量结果是|g>, 将为0,否则,如果 的测量结果是|e>, 将为1;如果 的测量结果是|g>,将为0,否则,如果 的测量结果是|e>, 将为1;然后,Alice计算Bob计算 这里, 是异或运算;最后,Alice公开告诉 Bob公

开告诉

S5)TP将步骤S2制备的 根据它的初态转化成一个经典比特 具体地讲,如果的初态是|gg>或|ee>, 将为0,否则,如果 的初态是|ge>或|eg>, 将为1;然后,TP计算 并将Ri公开告诉Alice和Bob;

S6)在收到Ri后,Alice和Bob计算 只要她们发现Ri′≠0对某个i

成立,她们就得出X≠Y并终止整个通信过程,否则,她们得出X=Y。