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基于腔QED的量子隱私比較方法與流程

文檔序號:11841897閱讀:來源:國知局

技術特征:

1.一種基于腔QED的量子隱私比較方法,充分利用了腔QED中原子的演化規(guī)律;第三方TP被允許按照自己的意愿錯誤行事但不能與兩個用戶中的任何一個共謀;采用兩原子乘積態(tài)而非糾纏態(tài)作為初始量子資源,而且僅需要用于兩個用戶的單原子測量;不需要酉操作和量子糾纏交換操作;在每輪比較中利用一個兩原子乘積態(tài)能比較來自每個用戶的一比特的相等性;能抵抗外部攻擊和參與者攻擊,特別地,能防止TP知道兩個用戶的秘密甚至比較結果;量子比特效率高達50%;共包括以下六個過程:

S1)Alice(Bob)將X(Y)的二進制表示劃分為L組其中每組包含一個二進制比特;

S2)TP制備一個由L個乘積態(tài)組成的量子態(tài)序列,每個乘積態(tài)隨機處于四個態(tài){|gg〉,|ge〉,|eg〉,|ee〉}之一;這個量子態(tài)序列被記為這里,下標a、b表示一個乘積態(tài)的兩個原子,上標1,2,...,L表示S中乘積態(tài)的順序;然后,TP將送入單模腔;在一個經(jīng)典場的驅(qū)動下,兩個原子同時與這個單模腔發(fā)生反應;TP選擇拉比頻率和反應時間滿足Ωt=π和λt=π/4;這樣,將經(jīng)歷腔QED中的演化;在演化后變得糾纏在一起;在它們飛出單模腔后,TP挑選出以分別形成序列Sa和Sb;也就是, <mrow> <msub> <mi>S</mi> <mi>b</mi> </msub> <mo>=</mo> <mo>&lsqb;</mo> <msubsup> <mi>S</mi> <mi>b</mi> <mn>1</mn> </msubsup> <mo>,</mo> <msubsup> <mi>S</mi> <mi>b</mi> <mn>2</mn> </msubsup> <mo>,</mo> <mo>...</mo> <mo>,</mo> <msubsup> <mi>S</mi> <mi>b</mi> <mi>L</mi> </msubsup> <mo>&rsqb;</mo> <mo>;</mo> </mrow>

S3)為了安全檢測,TP制備兩組隨機處于四個態(tài){|g〉,|e〉,|+〉,|-〉}之一的樣本單原子Da和Db;這里,{|g〉,|e〉}被記為Z基,{|+〉,|-〉}被記為X基;然后,TP將Da(Db)隨機插入Sa(Sb)以形成一個新序列S′a(S′b);最后,TP將S′a(S′b)發(fā)送給Alice(Bob);在證實Alice(Bob)已經(jīng)收到S′a(S′b)后,TP告訴Alice(Bob)Da(Db)中樣本單原子的位置和制備基;然后,Alice(Bob)用TP所告訴的基測量S′a(S′b)中的樣本單原子并告訴TP她(他)的測量結果;通過比較S′a(S′b)中樣本單原子的初態(tài)和Alice(Bob)的測量結果,TP能夠判斷在S′a(S′b)的傳輸過程中量子信道是否安全;如果錯誤率不合理地高,通信被終止,反之,通信被繼續(xù);

S4)Alice(Bob)丟棄S′a(S′b)中的樣本單原子以恢復Sa(Sb);然后,Alice(Bob)用Z基測量原子的測量結果被編碼成由所代表的一經(jīng)典比特;具體地講,如果的測量結果是|g〉,將為0,否則,如果的測量結果是|e〉,將為1;然后,Alice(Bob)計算這里,是異或運算;最后,Alice(Bob)公開告訴

S5)TP將步驟S2制備的根據(jù)它的初態(tài)轉化成一個經(jīng)典比特具體地講,如果的初態(tài)是|gg〉或|ee〉,將為0,否則,如果的初態(tài)是|ge〉或|eg〉,將為1;然后,TP計算并將Ri公開告訴Alice和Bob;

S6)在收到Ri后,Alice和Bob計算只要她們發(fā)現(xiàn)Ri′≠0對某個i成立,她們就得出X≠Y并終止整個通信過程,否則,她們得出X=Y。

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