[发明专利]基于d级cat态和d级Bell态纠缠交换的多方量子隐私比较方法

摘要

本发明提出一种基于d级cat态和d级Bell态纠缠交换的多方量子隐私比较方法，其中半忠诚第三方被允许按照自己意愿行事但不能与任何一方共谋。在本发明中，n方采用酉操作来编码她们的秘密，并且只执行一次就能比较出她们秘密的相等性。本发明能在无需采用量子秘钥分配方法产生秘钥来确保安全性的前提下抵抗外部攻击和参与者攻击。除了她们的秘密完全相同的情形，一方不能得到其他方的秘密。除了比较结果，半忠诚第三方无法得到关于这些方的秘密的任何信息。

主权项

一种基于d级cat态和d级Bell态纠缠交换的多方量子隐私比较方法，半忠诚第三方被允许按照自己意愿行事但不能与任何一方共谋；n方采用酉操作来编码她们的秘密，并且只执行一次就能比较出她们秘密的相等性；能在无需采用量子秘钥分配方法产生秘钥来确保安全性的前提下抵抗外部攻击和参与者攻击；除了她们的秘密完全相同的情形，一方不能得到其他方的秘密；除了比较结果，半忠诚第三方无法得到关于这些方的秘密的任何信息；共包括以下七个过程：S1)Pi(i＝1，2，...，n)产生L个d级Bell态|Ψ(0，0)>；S2)TP制备L个d级n+1粒子cat态|Ψ(u0，u1，...，un)>，并将它们安排成一个有序序列其中，上标代表d级n+1粒子cat态在序列中的顺序；然后，TP从每个态中将标签为(j＝1，2，...，L)的粒子取出以构成标签为如下的新序列这些序列分别被表示成S1，S2，...，Sn；然后，TP向Pi(i＝1，2，...，n)宣布有序标签为防止窃听，TP制备n组诱骗光子并将第i组随机插入Si；这里，每个诱骗光子是从集合V1或V2中随机选择的一个量子态，其中和且ζ＝e2πi/d；Si的新序列被记为S′i；最后，TP将S′i发送给Pi；S3)在证实Pi(i＝1，2，...，n)已经收到所有的粒子后，TP和Pi检查S′i传送的安全性；具体地，TP向Pi宣布S′i中诱骗光子的位置和基；根据所宣布的信息，Pi使用TP所宣布的基测量相应的诱骗光子并将测量结果返回给TP；然后，TP验证这些测量结果并检查量子信道是否存在窃听者；如果不存在错误，TP证实量子信道是安全的并进行下一步，否则，她们将中止这次通信并重新开始；S4)Pi(i＝1，2，...，n)丢弃S′i中的诱骗光子；然后，Pi编码她的秘密xi；对于i＝1，2，...，n：对于j＝1，2，...，L：Pi首先设置然后，Pi通过对|Ψ(0，0)>施加产生d级Bell态即其中然后，Pi对cat态中标签为的粒子和她的Bell态中标签为的粒子施加d级Bell态测量，从而知道标签为的粒子的最终态；因此，Pi能利用她产生的Bell态的标签和TP在步骤S2向她宣布的cat态的标签独立决定和S5)对于j＝1，2，...，L：所有方一起合作计算和然后，她们向TP宣布和S6)对于j＝1，2，...，L：第j个cat态被送回给TP；与步骤S2一样，从集合V1或V2中随机选择的诱骗光子被用于确保量子传送的安全性；TP测量他的态，得到标签然后TP计算通过从减去TP能得到S7)如果对于所有的j都成立，TP得出所有方的秘密是一样的，否则，TP得出所有方的秘密并不都是一样的；最后，TP秘密地将比较结果告诉P1，P2，...，Pn。