[发明专利]一种基于最大纠缠GHZ态的多方量子对话方法

摘要

本发明涉及一种基于最大纠缠GHZ态的多方量子对话方法，第一步：第三方TP与每一位参与量子对话的客户都提前共享一组秘钥，TP从制备好的多粒子GHZ态中选取M*个组成原始数据序列；第二步：TP将这N个传输数据序列分别发送给N位客户。客户收到序列后进行安全检测，同时检测TP是否忠诚；第三步：测量该实际数据序列并编码得到一组二进制数序列，再与自己的秘密信息作异或运算得到一组新的二进制数序列Ci；第四步：TP根据初始的最大纠缠GHZ态得到一组编码Ct；第五步：TP记录下请求对话的双方秘密信息不同的位置，并将该位置序列通过Kai发送给进行比较的客户双方，收到位置序列后，客户根据位置序列将自己秘密信息的相应位置取反。

主权项

一种基于最大纠缠GHZ态的多方量子对话方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤一：可信的参与组织多方对话的第三方TP与每一位参与量子对话的客户都分别提前共享秘钥Ka1，Ka2…KaN，所述TP根据需要进行量子对话的客户数N来决定制备的最大纠缠GHZ态的粒子数，并根据客户秘密信息的长度M，随机地从制备好的多粒子GHZ态中选取M*个组成初始数据序列，将第一个最大纠缠GHZ态记为第二个最大纠缠GHZ态记为第k个最大纠缠GHZ态记为再将每一个最大纠缠GHZ态的对应位置提取出来组成原始数据序列Si，其中第一组记为第二组记为第N组记为其中i∈(1，M*)的整数，制备好的N粒子最大纠缠GHZ态的标准形式如下：|GHZ>=2/2(|0X1X2...XN>+|1X1~X2~...XN~>)]]>其中，X1X2…XN都是二进制数，表示与X1的值相反，TP为每一位客户都准备了一组二进制数随机序列Qi，并根据Qi序列对最大纠缠GHZ态标准形式中的相应位进行Not操作，若Qi序列的第j位为0(qij＝0)，GHZ态标准形式中的第j个粒子保持不变；若Qi序列的第j位为1(qij＝1)，则对GHZ态标准形式中的第j个粒子进行Not操作，从而得到一系列扩展的最大纠缠GHZ态：|GHZ>=2/2(|010...0N>+|101...1N>)|GHZ>=2/2(|001...0N>+|110...1N>)......|GHZ>=2/2(|011...1N>+|100...0N>)]]>M*个最大纠缠GHZ态可以从以上N种状态中随机选取；步骤二：TP分别向N个量子序列中随机地插入诱饵单光子序列Z1、Z2、...,ZN，形成传输数据序列并将上述N个量子序列发送给N位客户，客户收到量子序列后进行安全检测，同时，客户还可以利用GHZ态的关联性来检测TP是否忠诚；步骤三：安全检测通过后，客户丢弃诱饵单光子和用于侦测TP忠诚的粒子得到实际数据序列S1、S2…SN,选用Z基(|0＞、|1＞)测量量子序列S1、S2…SN，对测量结果进行编码：将|0＞编码为0，将|1＞编码为1，得到一组二进制编码Ki，每一位客户将自己拥有的一组秘密信息的每一位分别与Ki的对应位做异或运算得到一组新的二进制序列其中Ci序列为一组长度为N的二进制序列；步骤四：客户i将得到的Ci通过事先协商好的Kai发送给组织实施对话的第三方TP，其中，当有对话需求的客户k和客户j向TP发出对话请求时,TP比较发出请求的两位客户的秘密信息，根据两位客户接收的粒子序列对应位置之间的关系，假设是第i位，有以下四种可能：当qki＝qji＝1时，对应位置相同，当qki＝qji＝0时，对应位置相同，当qki＝0，qji＝1时，对应位置不同，当qki＝1，qji＝0时，对应位置不同，得到一组编码Ct，所述Ct的长度为M，再计算根据计算结果可知两者相应位置的秘密信息是否相同；步骤五：TP会记录下请求对话的双方客户k和客户j秘密信息不同的位置，得到位置序列P，所述位置序列P的长度≤M，TP将位置序列P通过事先协商好的Kak和Kaj发送给进行比较的客户k和客户j，收到位置序列P后客户k和客户j根据位置序列P将自己秘密信息的相应位置取反，此时对话的双方均获得对方的秘密信息，上述量子对话过程可以在任意多组两位客户之间同时进行，且各组之间的对话相互独立。