1.一种基于d级单粒子态的环形多方半量子秘密共享方法,实现一方与n方之间共享一个秘密;量子方制备的粒子是以环形方式传输;经典方不需要具备测量能力;共包括以下六个过程:
S1)秘密信息持有者P0制备(L+δ)个d级单粒子态以构成序列S0,其中δ是一个固定的参数;这里,S0中的每个d级单粒子态从集合C1中随机选择;S0中的粒子分别被记为同时,P0制备另外(L+δ)个d级单粒子态以构成序列T0;这里,T0中的每个d级单粒子态从集合C2中随机选择,其中 F是d阶离散量子傅里叶变换, k=0,1,…,d‑1;T0中的粒子分别被记为 然后,P0将T0随机插入S0以构成新序列G0;最后,P0将G0发送给秘密信息第一个分享者P1;
S2)对于j=1,2,...,n:在证实秘密信息第j个分享者Pj已经收到来自Pj‑1的所有粒子后,Pj对Gj‑1的每个粒子施加量子底特移位操作,其中Gj‑1是Pj‑1手中所有粒子构成的序列;Pj对Sj‑1的第q个粒子施加的量子底特移位操作被记作 其中Sj‑1是Pj‑1手中S0对应的粒子构成的序列;这里, q=1,2,...,L+δ;在Pj的编码操作后,Sj‑1的粒子被改变为 在Pj的编码操作后,
Tj‑1的粒子 被保持不变,其中Tj‑1是Pj‑1手中T0对应的粒子构成的序列;
在编码操作后,Pj将手中的所有粒子进行置乱;置乱后的序列Sj‑1被记作Sj,它的粒子被记作置乱后的序列Tj‑1被记作Tj,Tj也是Pj手中T0对应的粒子构成的序列,它的粒子被记作 由Sj和Tj构成的新序列被记作Gj,Gj也是Pj手中所有粒子构成的序列;最后,Pj将Gj发送给Pj+1;Pn将Gn发送给P0;
S3)在证实P0已经收到来自Pn的所有粒子后,Pj(j=1,2,...,n)通过公开信道宣布Gj中粒子的顺序;这样,P0能将粒子的顺序恢复到她在步骤S1制备时的初始顺序;然后,P0按照如下程序检测量子信道是否存在一个窃听者;P0选择正确的测量基测量Tn中的粒子,其中Tn是Pn手中T0对应的粒子构成的序列;当量子信道不存在窃听者时,测量结果应当与她在步骤S1制备的相应量子态一样;如果不存在错误,P0将确认量子信道是安全的并进行下一步,否则,她将终止通信并重新开始整个过程;
S4)在丢弃Tn中的粒子后,P0选择正确的测量基测量Sn中的粒子,其中Sn是Pn手中S0对应的粒子构成的序列;测量结果被记为u′1,u′2,...,u′L+δ;然后,P0按照如下程序检测量子信道是否存在一个窃听者;首先,P0从Sn中随机选择δ个粒子并将它们的位置宣布给Pj(j=1,
2,...,n);然后,Pj向P0公布她施加在相应粒子的量子底特移位操作;之后,P0计算这里,第r个粒子是Sn中被选中的用于安全检测的δ个粒子之一,r=1,2,...,δ;当量子信道不存在窃听者时,有 如果没有错误,P0将确认量子信道是安全的并进行下一步,否则,她将终止通信并重新开始整个过程;
S5)在丢弃Sn中选中的用于安全检测的δ个粒子后,Sn只剩下L个粒子;然后,P0将她的秘密ml加密成 其中l代表Sn中剩余粒子的顺序,l=1,2,...,L;然后,P0公开告诉P1,P2,...,Pn计算结果Ml以及Sn中剩余粒子的初态S6)P1,P2,...,Pn一起合作计算 根据Ml、和Xl,P1,P2,...,Pn通过计算 能恢复出秘密ml。