利索能及
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专利号: 2023102229103
申请人: 浙江工商大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-05-14
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于d维Bell态的单态多方半量子秘密共享方法,可以实现“只有当所有接收方协同工作时才能恢复发送方的密钥”这一目标;能够抵抗外部攻击和参与者攻击;适用于d维量子系统,仅采用一种d维Bell态作为初始量子资源;既不需要量子纠缠交换,也不需要酉操作;共包括以下五个过程:S1)P0制备N组长度为4n的d维Bell态序列,其中每个Bell态都处于

j

令 和Ti分别表示第i组第j个d维Bell态的

第一个粒子和第二个粒子,其中i=1,2,...,N和j=1,2,...,4n;每个d维Bell态的第一个粒子和第二个粒子都处于相同的状态;此外,令 和 其中i=1,2,...,N;然后,P0通过量子信道将Si的粒子一个接一个地发送给Pi,并将Ti保存在她自己的手中;除了Si的第一个粒子外,只有当P0接收到前一个粒子时,她才发送下一个粒子;

S2)在接收到Si的每个粒子后,Pi随机选择用Z基测量它,制备一个处于所发现状态的新粒子并将其发送给P0(称为MEASURE),或者直接无干扰地返回给P0(称为REFLECT);这里,Z基为Z={|0>,|1>,...,|d‑1>},i=1,2,...,N;

S3)P0暂时存储来自于Pi的所有粒子,其中i=1,2,...,N;然后,Pi宣布Si中的哪些粒子她选择了MEASURE操作;两种不同情形需要被说明;

情形(1):对于Si中Pi选择MEASURE的粒子,P0使用Z基测量Si中的粒子及其手中Ti中对应的粒子;MEASURE粒子的数量为2n;为了安全检测,P0随机选择一半的Si中的MEASURE粒子,并告诉Pi它们的位置;之后,Pi告知P0她对这些被选中的MEASURE粒子的测量结果;然后,P0通过将她对Si中这些被选中的MEASURE粒子的测量结果、她对Ti中相应粒子的测量结果以及Pi对Si中这些被选中的MEASURE粒子的测量结果进行比较来判断量子信道是否安全;当量子信道中没有窃听者时,这些测量结果应当总是对应相同的;

情形(2):对于Si中Pi选择REFLECT的粒子,P0通过对这些粒子和Ti中的相应粒子进行d维Bell基测量来判断量子信道是否安全;当量子信道中没有窃听者时,P0的Bell基测量结果应当总是|ψ00>;

S4)P0检查情形(1)和(2)的错误率;如果任何一种情形的错误率异常高,通信将被立即终止,否则,通信将被继续;

S5)Si中剩余的n个MEASURE粒子被用来共享密钥,其中i=1,2,...,N;令Ki表示P0对Si中剩余的n个MEASURE粒子的测量结果所对应的经典值,其中Ki∈{0,1,...,d‑1}和i=1,

2,...,N;这里,|0>,|1>,...,|d‑1>分别被编码为经典值0,1,...,d‑1;P0将作为她的密钥;显然,Pi可以自动知道Ki;因此,只有当P1,P2,...,PN一起合作时,她们才能恢复密钥K。