[发明专利]基于非最大纠缠信道和信号重排技术的多方控制量子隐写方法

摘要

本发明公开了一种基于非最大纠缠信道和信号重排技术的多方控制量子隐写协议，包括信息准备模块、信息隐藏模块、检测监听模块和信息解码恢复模块，利用非最大纠缠信道和信号位置重排建立安全信道，实现多方控制下的量子安全通信。本发明只需要用到单光子检测器，避免使用技术上难以实现的多粒子联合测量和纠缠交换。

主权项

一种基于非最大纠缠信道和信号重排技术的多方控制量子隐写方法，其特征在于包括如下步骤：(1)信息准备模块：Alice准备数量为n的|φ+>，SA和SB分别表示粒子A和B的序列，相应地，SA＝[A1,A2,...An]，SB＝[B1,B2,...Bn]，同时Alice另外准备k个检测粒子SC＝[C1,C2,...Ck]，每个粒子随机地处于{|0>,｜1>}和{+>,｜‑>}的基态之一，Alice记录序列里的每个粒子所处的状态，并将检测粒子随机地插入SB，记下位置，形成一组新的粒子序列GB＝{G1,G2,...Gn+k}；(2)信息隐藏模块：Alice保留SA，把GB的粒子GB＝{G1,G2,...Gn+k}传送给第一个控制节点Charlie1，Charlie1收到GB，把GB中的粒子顺序重新排列，记住各个粒子位置重排次序P1，得到粒子然后把GB发送给Charlie2，Charlie2实施与Charlie1类似的操作，在Chalie1的基础上进一步打乱粒子顺序，重新排序得到依次类推，直至到达最后一个控制方Charlieq把重排后的粒子序列再发送给接收方Bob；(3)检测监听模块；采用BB84协议检测监听，当各个控制方都同意本次安全通信时，将序列置换规则发送给Bob，此时Bob恢复出初始排序粒子GB＝{G1,G2,...Gn+k}，提取其中的检测粒子序列SC＝[C1,C2,...Ck]；(4)信息解码恢复模块：(a)Alice利用Z基{|0>,|1>}作为测量基，对SA中的粒子执行Z基测量，当要发送的消息与测量结果一致的时候，则编码信息比特0，要发送的消息与测量结果不一致的时候，编码信息比特1，通过经典信道直接发送给Bob，Bob得到Alice传送的经典消息；(b)Bob利用Z基{|0>,|1>}作为测量基，对SB＝[B1,B2,...Bn]中的粒子执行Z基测量；(c)Bob根据收到的Alice的信息以及测量结果，解码得到Alice传送的秘密信息。