[发明专利]量子资源受限的半量子秘密共享方法

摘要

本发明公开一种量子资源受限的半量子秘密共享方法。半量子秘密共享通常是量子方Alice把一个秘密分成两份，然后分别发送给量子资源受限的Bob和Charlie，当且仅当Bob和Charlie合作才能恢复出完整的秘密。目前典型的半量子秘密共享方法虽然保证了安全性，但是需要半量子方Bob和Charlie能够做量子测量的操作。而测量设备本身可能是不安全的，这增加了秘密共享的隐患。本发明可以使得资源受限的Bob和Charlie在没有量子测量设备的情况下也能完成秘密共享，并且量子方Alice也不需要量子内存。这可以极大地降低三个参与方所需要的量子资源，从而节约通信成本。

主权项

1.量子资源受限的半量子秘密共享方法，使得Alice可以将秘密分成两份，一份发送给Bob，另一份发送给Charlie，并且只有当Bob和Charlie合作的时候才能恢复出完整的秘密；其中，Alice拥有准备态和以X和Z基进行测量的能力，Bob和Charlie只需要拥有准备Z基形式的状态（ 态或 态）和转发量子比特的能力，以及所有参与方都具有访问量子信道的能力，具体的方法如下：

（1）Alice首先准备2N个 态，分别发送N个态给Bob和Charlie；

（2）Bob在收到Alice发送过来的 态之后随机选择直接返回（把这个操作定义为REFLECT操作），或者准备一个新的Z基形式的量子比特，再将其发送给Alice（把这个操作定义为SIFT操作），Charlie的操作与Bob类似；

（3）Alice在收到Bob和Charlie返回的量子比特之后，随机选择X基或Z基进行测量；

（4）在测量了所有的2N个量子比特之后，Alice公开她用来测量的基，以及对应的量子

比特的位置；Bob和Charlie则公开他们对每一个量子比特所做的操作；

（5）Alice把使用X基做测量的那些量子比特用来检测信道上是否存在窃听；

（6）对于Alice用Z基测量，并且Bob和Charlie应用SIFT的那些量子比特，从中随机挑选一个子集，用来检测是否存在窃听，以及信道噪声是否合理；

在步骤（5）中，主要包含如下步骤：

（5a）假定Bob和Charlie都执行SIFT操作，如果Alice在Bob返回的量子比特中检测到 态或 态，则表示Alice和Bob之间存在窃听行为；类似地，如果在Charlie返回的量子比特中检测到 态或 态，则表示Alice和Charlie之间存在窃听行为；

（5b）假定Bob执行SIFT操作，Charlie执行REFLECT操作；如果Alice在Bob返回的量子比特中检测到 态或 态，则表示Alice和Bob之间存在窃听行为；如果在Charlie返回的量子比特中检测到 态，则表示Alice和Charlie之间存在窃听行为；

（5c）假定Bob执行REFLECT操作，Charlie执行SIFT操作，类似于步骤（5b）；

（5d）假定Bob和Charlie都执行REFLECT；如果Alice在Bob返回的量子比特中检测到 态，则表示在Alice和Bob之间存在窃听；如果Alice在Charlie返回的量子比特中检测到 态，则表示在Alice和Charlie之间存在窃听；

在步骤（6）中，主要包含如下步骤：

（6a）Alice随机选出一部分量子比特，它们是由Bob和Charlie选择SIFT操作并且Alice用Z基测量的那些量子比特的一个子集，并将选择的量子比特的相应的位置告诉Bob和Charlie；

（6b）所有参与方Alice、Bob和Charlie一起公开Alice所选位置的量子比特的值，如果错误率低于某个阈值，则表示可以接受这次秘密共享的结果。

2.根据权利要求1所述的半量子秘密共享方法，其特征在于：Alice只需要能够准备

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