[发明专利]一种多选量子匿名投票方法及装置

权利要求书

1.一种多选量子匿名投票方法，其特征在于，包括：

制备n份包含M个逻辑Bell态的Bell态序列，其中，n为投票人数量，M为投票候选项数量，根据第i份Bell态序列构建第i个量子比特序列和第i个逻辑量子比特序列，将其中的第i个量子比特序列的测量结果存储至投票服务中心本地，将其中的第i个逻辑量子比特序列发送至第i个投票人V_i(i＝0,1,2,3,...,n-1)，在通过窃听检测后，将第i个逻辑量子比特序列的测量结果存储至第i个投票人V_i(i＝0,1,2,3,...,n-1)，由此得到第i个投票人和投票服务中心间的共享密钥其中，

当投票服务中心接收到第i个投票人发送的投票申请和身份信息后，若所述身份信息合法且是第一次申请投票，则为所述第i个投票人随机生成一段身份编号，并将所述身份编号通过所述共享密钥加密后发送给所述第i个投票人，完成登记；

制备M份n+1逻辑量子比特的逻辑GHZ态，将所有逻辑GHZ态中的第i个粒子构建为第i个粒子序列，所述粒子为逻辑量子比特，将第i+1个粒子序列发送至第i个投票人，并进行窃听检测,

在通过窃听检测后，投票人V_i进行投票，当时，若对第j个候选项为支持，则将第i+1个粒子序列中第j个粒子执行I操作，反之进行SWAP操作，当时，若对第j个候选项为支持，则将第i+1个粒子序列中第j个粒子执行SWAP操作，反之进行I操作，得到第i个投票量子比特序列，即为投票人V_i最终的投票结果。

2.根据权利要求1所述的多选量子匿名投票方法，其特征在于，所述窃听检测的具体方法为：

将要发送的序列中插入诱骗量子比特后进行发送；

当发送端接收到接收端确认收到的信号后，将诱骗量子比特的位置信息和对应的测量基β₀基或Bell基发送至接收端，以便接收端对其进行测量，并将测量结果发送至发送端；

通过对比所述测量结果和初始状态来计算错误率，当所述错误率未超过预设阈值时，则窃听检测通过，抛弃所述诱骗量子比特信息，恢复序列。

3.根据权利要求2所述的多选量子匿名投票方法，其特征在于，所述诱骗逻辑量子比特随机地从四种逻辑量子态{|0_dp，|1_dp}和{|+_dp，|-_dp}中选择。

4.根据权利要求2所述的多选量子匿名投票方法，其特征在于，所述身份登记的具体步骤为：

制备n份Bell态序列T_i(i＝0,1,2,3,...,n-1)，其中，第i份逻辑Bell态序列T_i包括M个逻辑Bell态

将第i份逻辑Bell态序列T_i中所有逻辑Bell态的量子比特构成第i个量子比特序列并保留在投票服务中心本地；

将第i份逻辑Bell态序列T_i中所有逻辑Bell态的逻辑量子比特构成第i个逻辑量子比特序列通过量子信道发送至第i个投票人，并进行窃听检测；

通过窃听检测后，对第i个量子比特序列依次执行单比特Z基测量，当测量结果为|0时，则对应的经典比特为0，当测量结果为|1时，则对应的经典比特为1；

对第i个逻辑量子比特序列依次执行β₀基测量，当测量结果为|0_dp时，则对应的经典比特为0，当测量结果为|1_dp时，则对应的经典比特为1，至此，在投票服务中心和投票人各得一串相同的二进制序列，将其作为共享密钥其中，

当投票服务中心接收到第i个投票人发送的投票申请和身份信息后，若所述所述身份信息合法且是第一次申请投票，则为所述第i个投票人随机生成一段身份编号ID_i，并将所述身份编号通过所述共享密钥加密后发送给所述第i个投票人，完成登记，加密后的匿名编号为其中h_i()为投票服务中心和投票人V_i共享的二维哈希函数。

5.根据权利要求1所述的多选量子匿名投票方法，其特征在于，所述逻辑GHZ态为：