【技术实现步骤摘要】
抗集体退相位噪声的错误容忍信道加密量子对话方法
本专利技术涉及量子安全通信领域。本专利技术设计一种抗集体退相位噪声的错误容忍信道加密量子对话方法，达到量子对话抗信息泄露和噪声干扰的目的。
技术介绍
量子密码的安全性是基于量子力学性质而非解决数学问题的计算复杂性，可被视为经典密码在量子力学领域的推广。量子密码首次诞生于Bennett和Brassard[1]在1984年的开创性工作。直到现在，它已经拓展为许多有趣的分支，如量子密钥分配(Quantumkeydistribution，QKD)[1-5]、量子秘密共享(Quantumsecretsharing，QSS)[6-8]、量子安全直接通信(Quantumsecuredirectcommunication，QSDC)[9-20]等。众所周知，QSDC能够在远距离通信方之间直接传输秘密信息而无需首先建立随机密钥。尽管QSDC已经得到相当的发展，大多数QSDC方法[9-20]仅仅实现单向通信，即它们不能在不同通信方之间实现秘密比特的相互交换。在2004年，当他们独立提出量子对话(Quantumdialogue，QD)这一...
【技术保护点】
一种抗集体退相位噪声的错误容忍信道加密量子对话协议，利用每个由两物理量子比特构成的无消相干态抵抗集体退相位噪声；可使通信双方在集体退相位噪声信道共享量子私钥；通过利用共享的量子私钥进行加解密使每个传输的两粒子逻辑量子比特的初态被通信双方秘密共享；通过复合酉操作将通信双方的秘密信息编码在传输的两粒子逻辑量子比特；通过量子加密共享传输的两粒子逻辑量子比特的初态克服信息泄露问题；通过选择恰当的旋转角度使量子私钥可被重复利用以节省量子资源；其信息论效率几乎达到66.7％，远高于之前的抗噪声无信息泄露量子对话协议；在除安全检测外的整个对话过程仅需单粒子测量；共包括以下五个过程：S1)...
【技术特征摘要】
1.一种抗集体退相位噪声的错误容忍信道加密量子对话方法，利用每个由两物理量子比特构成的无消相干态抵抗集体退相位噪声；可使通信双方在集体退相位噪声信道共享量子私钥；通过利用共享的量子私钥进行加解密使每个传输的两粒子逻辑量子比特的初态被通信双方秘密共享；通过复合酉操作将通信双方的秘密信息编码在传输的两粒子逻辑量子比特；在除安全检测外的整个对话过程仅需单粒子测量；共包括以下五个过程：S1)量子私钥共享：Alice和Bob利用以下方法在一个集体退相位噪声信道上共享N个EPR对作为他们的量子私钥：①Alice制备N+δ1个纠缠态她将这些纠缠态分成两个粒子序列，SA和SC，其中SA由所有的粒子A组成，SC由所有的逻辑量子比特C组成；然后，她自己保留SA并将SC发送给Bob；②在Bob宣布收到SC后，他们一起执行安全检测程序；Bob从SC随机挑选出δ1个逻辑量子比特并随机使用和两个基中的一个来测量每个样本逻辑量子比特，其中σz＝{|0>，|1>}和σx＝{|+>，|->}；然后，他告诉Alice这些样本逻辑量子比特的位置和测量基；Alice利用恰当的测量基测量SA中相应的样本粒子A；也就是说，如果Bob利用基来测量SC中的一个样本逻辑量子比特C，Alice将选择基σz(σx)来测量SA中相应的样本粒子A；在Alice公布她的测量结果后，一个窃听者的存在可被Bob通过他们相应测量结果之间的确定相关性判断出；只要传输安全性能够得到保证，他们就能成功共享剩余的N个纠缠态③对于每个剩余的N个纠缠态Bob以粒子C1为控制量子比特、C2为目标量子比特对C1和C2施加一个控制非(Controlled-NOT，CNOT)操作；这样，整个量子系统将由改变为直到这里，Alice和Bob已经成功共享N个EPR对不失一般性，中的下标C1可被B替代；S2)Alice的加密：Alice制备一个由N个传输量子态{|m1>dp，|m2>dp，…，|mN>dp}构成的序列，这个序列被称为SM，其中mi＝0或1，i＝1，2，…，N；为确保传输安全性，Alice采用诱骗态技术；即，她制备一些随机处于四个态{|0>dp，|1>dp，|+>dp，|->dp}之一的诱骗态，并将它们随机插入SM；这样，SM转变为S′M；Alice利用量子私钥|φ+>AB来加密S′M中除诱骗态外的传输量子态；即，Alice以粒子Ai为控制量子比特、|mi>dp为目标量子比特对Ai和|mi>dp施加一个控制(即)操作，其中I＝|0>&...
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