1.一种基于单光子的不要求经典通信者具备测量能力的环形半量子秘密共享方法,实现一个量子通信者和两个经典通信者之间的秘密共享,并且任何一个经典通信者都不能单独获得所共享的秘密;采用单光子作为量子载体而不是乘积态或者纠缠态;以环形方式传输粒子;不要求所有通信者具备量子能力;不需要经典通信者具备测量能力;共包括以下七个过程:S1)量子Alice制备N个单光子,每个单光子随机处于{|0>,|1>,|+>,|->}四个状态之一,并将它们发送给经典Bob;
S2)Bob收到Alice发来的所有粒子之后,用Z基(即{|0,|1>})制备N个新的单光子;然后,Bob把手中的所有2N个粒子重新排序后发送给经典Charlie;
S3)Charlie在接收到Bob的所有2N个粒子之后,也用Z基制备N个新的单光子;然后,Charlie将手中的所有3N个粒子重新排序后发送给Alice;将Alice、Bob和Charlie制备的粒子分别称为CTRL粒子、SIFT_B粒子和SIFT_C粒子;
S4)Alice公开宣布她收到Charlie发送过来的粒子;然后,Bob公布他发送给Charlie的粒子的顺序;与此同时,Charlie也公布她发送给Alice的粒子的顺序;
S5)Alice使用Z基来测量SIFT_B粒子和SIFT_C粒子,并使用制备CTRL粒子的基来测量CTRL粒子;随后,Alice检查CTRL粒子的错误率;如果没有窃听,Alice对CTRL粒子的测量结果将与她所制备的状态相同;这是因为除了重新排序操作之外,Bob和Charlie对它们没有任何影响;如果CTRL粒子的错误率超过阈值,他们将终止通信;
S6)Alice随机选择足够大的SIFT_B粒子子集作为TEST粒子;在这之后,Alice告诉Bob所选择的SIFT_B粒子的位置;然后,Bob告诉Alice这些位置上粒子制备的状态;最后,Alice通过将这些粒子的测量结果与Bob所公布的状态进行比较来计算错误率;如果错误率超过阈值,Alice将终止通信;另一方面,Alice随机选择足够大的SIFT_C粒子子集作为TEST粒子;然后,Alice告诉Charlie所选的SIFT_C粒子的位置;之后,Charlie告诉Alice这些位置上粒子制备的状态;最后,Alice通过将这些粒子的测量结果与Charlie所公布的状态进行比较来计算错误率;如果错误率超过阈值,Alice将终止通信;
S7)在窃听检测之后,Alice、Bob和Charlie建立秘密共享关系,即 其中,KB是Alice对剩余SIFT_B粒子的测量结果所组成的比特串,KC是Alice对剩余SIFT_C粒子的测量结果所组成的比特串,而KA是Alice所要共享的秘密, 是比特异或运算;只有当Bob和Charlie合作时,他们才能恢复出Alice的秘密。