[发明专利]一种基于无消相干子空间的可容错非对称量子对话方法

说明书

本发明公开了一种基于无消相干子空间的可容错非对称量子对话方法，发送方Alice将其制备的由多个逻辑量子态组成的序列S发送给接收方Bob，在所述的序列S中每两个逻辑量子态相同，接收方Bob将所述的序列S分成相同的两个序列S_A和序列S_A'，接收方Bob保留序列S_A'，接收方Bob根据其需要传输的秘密信息对序列S_A进行编码操作，获得序列S_AB，接收方Bob将所述的序列S_AB发送给发送方Alice；发送方Alice根据其需要传输的秘密信息对序列S_AB进行编码操作，获得序列S_ABA；发送方Alice与接收方Bob从序列S_ABA、序列S_A'中恢复对方的秘密信息；本发明利用具有相同噪声因子的物理量子态组成逻辑量子态，逻辑量子态作为信息传输及编码的载体，使得量子信息在传输的过程中不受集体噪声的影响，提高了通信过程的保真度。

技术领域

本发明涉及量子保密通信领域，具体涉及一种基于无消相干子空间的可容错非对称量子对话方法。

背景技术

文献1“On the group-theoretic structure of a class of quantum dialogueprotocols.Physical Review Letters,2013,377(7):518-527”首次利用酉操作算子的群理论结构提出非对称量子对话方法。该方法可实现通信双方的秘密信息传输，且传输的信息数量不同。文献2“Asymmetric quantum dialogue in noisy environment.QuantumInf.Process,2014,13(6):1457-1465”提出噪声环境下的非对称量子对话方法，并在振幅阻尼和相位阻尼噪声模型下分析了噪声对方法的影响。

在实际通信的整个传输过程中，由于存在热起伏、振动、光纤设备不理想等因素，粒子的极性很容易受到影响，因此设计可容错非对称量子对话协议非常必要，现有的非对称量子对话方法并未考虑到量子信道中的集体噪声，因此在量子通信时通信保真度不高，无法保证通信过程的安全性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于无消相干子空间的可容错非对称量子对话方法，用以解决现有技术中非对称量子对话方法存在的通信保真度不高等问题。

为了实现上述任务，本发明采用以下技术方案：

一种基于无消相干子空间的可容错非对称量子对话方法，用于使发送方Alice与接收方Bob以量子的形式相互传输各自的一串秘密信息p_A与秘密信息p_B，所述秘密信息p_A与秘密信息p_B的长度不同，所述的方法包括：

步骤1、将接收方Bob的秘密信息p_B编码成逻辑量子态序列，包括：

步骤11、发送方Alice制备由多个逻辑量子态组成的序列S，所述的序列S中每两个逻辑量子态相同,发送方Alice将所述的序列S发送给接收方Bob；

步骤12、接收方Bob将所述的序列S分成相同的两个序列S_A和S_A'，接收方Bob保留序列S_A'；

步骤13、接收方Bob根据所述的秘密信息p_B对序列S_A进行编码操作，获得逻辑量子态序列S_AB，接收方Bob将所述的序列S_AB发送给发送方Alice；

步骤2、将发送方Alice的秘密信息p_A编码成逻辑量子态序列，包括：