[发明专利]基于量子傅里叶变换的安全多方量子求和协商方法

摘要

本发明提出一种基于量子傅里叶变换的安全多方量子求和协商方法，其中传输粒子是以完全图模式被传输。本发明的方法能抵抗外在攻击和参与者攻击。特别地，非最小子集的参与者不能成功单独决定共享的求和计算结果。另外，本发明的方法是计算模d和，并且都以整数加整数的方式而非比特加比特的方式计算求和。

主权项

一种基于量子傅里叶变换的安全多方量子求和协商方法，实现n个参与者的秘密整数序列的模d和计算结果的秘密共享，以整数加整数的方式而非比特加比特的方式计算求和；其传输粒子是以完全图模式被传输；能抵抗外在攻击和参与者攻击；特别地，非最小子集的参与者不能成功单独决定共享的求和计算结果；共包括以下过程：对于i＝1,2,...,n：S1)Pi制备N个d级n粒子纠缠态都处于量子态|ω>12...n，并安排成一个有序序列1dΣr=0d-1|r>11|r>21...|r>n1,1dΣr=0d-1|r>12|r>22...|r>n2,...,1dΣr=0d-1|r>1N|r>2N...|r>nN,]]>其中上标1,2,...,N表示d级n粒子纠缠态在序列中的顺序；然后，Pi将第v(v＝1,2,...,n)个粒子从每个量子态中挑选出来以构成n个粒子序列；这n个粒子序列标识为其中表示Pi制备的第t个纠缠态的第v个粒子且t＝1,2,...,N；为了检测窃听，Pi制备n‑1组诱骗光子，每个诱骗光子从集合V1或V2随机选择；然后，Pi挑选出一组诱骗光子并将选中的诱骗光子随机插入粒子序列以形成一个新序列这里，j＝1,2,...,i‑1,i+1,...,n‑1,n；最后，Ρi将保存在手中并将发送给Ρj；S2)在证实Ρj(j＝1,2,...,i‑1,i+1,...,n‑1,n)已经收到序列中的所有粒子后，Ρi和Pj一起检测的传输安全性；具体地，Pi告诉中诱骗光子的位置和测量基；接着，Pj利用正确的基测量相应诱骗光子并告诉Pi一半的测量结果；然后，Pi宣布剩余一半诱骗光子的初始态；最后，她们检测测量结果与初始态是否一致；这样，Pi和Pj能检测出的传输安全性；如果错误率大于预定的阈值，她们将停止通信，否则，她们将执行下一步；S3)Pj(j＝1,2,...,i‑1,i+1,...,n‑1,n)丢弃中的诱骗光子从而得到序列然后，Pj对序列中的粒子编码她的秘密整数序列Kj；具体地，Pj对粒子施加其中t＝1,2,...,N；编码后的新序列记为同时，Pi也通过对粒子施加F来实现对序列中的粒子编码她的秘密整数序列Ki；编码后的新序列记为为了检测窃听，Pj制备一组诱骗光子，每个诱骗光子从集合V1或V2随机选择；然后，Pj将这组诱骗光子随机插入粒子序列以形成一个新序列最后，Pj将发送给Pi；S4)在证实每个参与者已经收到来自其他参与者的所有n‑1个编码后的粒子序列后，Pj(j＝1,2,...,i‑1,i+1,...,n‑1,n)和Pi一起用与步骤S2相似的方法检测的传输安全性；如果错误率大于预定的阈值，她们将停止通信，否则，她们将执行下一步；S5)Pi丢弃中的诱骗光子以得到序列至此，Pi拥有所有的她在步骤S1制备的n个粒子序列；然后，Pi用V1基测量每个粒子序列的每个粒子并得到相应的测量结果；这样，Pi可以得到其中，是粒子编码后的测量结果，v＝1,2,...,n且t＝1,2,...,N；这样可以得到和最后，为了得到所有参与者秘密整数序列的求和，Pi计算