本发明专利技术提出一种基于d维单粒子态的多方半量子秘密共享方法，其中，发送者的密钥可被不同接收者共享，且只有当所有接收者一起合作时才能合成该密钥。本发明专利技术的方法以树形方式传输单粒子。详细的安全性分析表明，本发明专利技术的方法能成功抵御外部攻击和参与者攻击。本发明专利技术的方法有如下优点：(1)适用于d维量子系统；(2)使用d维单粒子态而不是d维量子纠缠态作为初始量子资源；(3)不使用量子纠缠交换或酉操作。(3)不使用量子纠缠交换或酉操作。
【技术实现步骤摘要】
基于d维单粒子态的多方半量子秘密共享方法
[0001]本专利技术涉及量子密码学领域。本专利技术设计一种基于d维单粒子态的多方半量子秘密共享方法，实现“发送者的密钥可被不同接收者共享，且只有当所有接收者一起合作时才能合成该密钥”这一目标。
技术介绍
[0002]1984年，Bennett和Brassard[1]提出了第一个量子密钥分配(Quantumkeydistribution，QKD)方法，这意味着量子密码学的诞生。此后，量子密码学被演化出许多分支，如QKD[1
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2]、量子安全直接通信(Quantumsecuredirectcommunication，QSDC)[3]、量子对话(Quantumdialogue，QD)[4
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10]、量子秘密共享(Quantumsecretsharing，QSS)[11
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15]等。作为量子密码学最重要的应用之一，QSS允许发送者的密钥被不同接收者共享，且只有所有接收者一起合作才能合成出这个密钥。然而，每个先前的QSS方法都存在一个问题：所有通信者都被要求拥有完全量子能力。但在一些实际情形下，这可能要求太高而不切实际。
[0003]2007年，Boyer等人[16]利用单光子设计了第一个半量子密码方法，以减轻部分用户的量子资源和操作的负担，其中这部分用户在半量子密码学领域通常被称为经典用户。经典用户通常被局限于以下四种操作[16,17]：通过量子信道传输粒子、使用{|0>，|1>}基测量粒子、产生粒子处于{|0＞，|1＞}基和对粒子进行重新排序。随后，双自由度单光子被Ye等人[18,19]用于构造半量子密钥分配(Semiquantumkeydistribution，SQKD)方法。除了SQKD之外，半量子秘密共享(Semiquantumsecretsharing，SQSS)近年来也取得了相当大的发展[20
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26]。然而，以往的大多数SQSS方法[20
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25]只适用于二维量子系统。目前只有两个适用于d维量子系统的SQSS方法[26]。因此，如何设计出适用于d维量子系统的SQSS方法仍值得研究。
[0004]基于以上分析，为了进一步发展d维量子系统SQSS，本专利技术设计了一种新颖的基于d维单粒子态的多方半量子秘密共享(Multipartysemiquantumsecretsharing，MSQSS)方法。本专利技术的方法具有以下优点：(1)适用于d维量子系统；(2)使用d维单粒子态而不是d维量子纠缠态作为初始量子资源；(3)不使用量子纠缠交换或酉操作。
[0005]参考文献
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168(1999)
[0018][13]Hwang,T.,Hwang,C本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于d维单粒子态的多方半量子秘密共享方法，实现“发送者的密钥可被不同接收者共享，且只有当所有接收者一起合作时才能合成该密钥”这一目标；以树形方式传输单粒子；适用于d维量子系统；使用d维单粒子态而不是d维量子纠缠态作为初始量子资源；不使用量子纠缠交换或酉操作；共包括以下五个过程：S1)Alice制备N组单粒子态序列，分别记为S1,S2,...,S
N
，其中，i＝1,2,...,N；这里，是S
i
的第j个单粒子，且是以相同概率从Z基或X基中随机选出，以及j＝1,2,...,8n；Z基和X基分别被定义为Z＝{|0>,|1>,...,|d
‑
1>}和X＝{F|0>,F|1>,...,F|d
‑
1>}，其中F为离散量子傅里叶变换，j＝0,1,...,d
‑
1；然后，Alice将S
i
的粒子一个接一个地分别传送给P
i
；除了S
i
的第一个粒子外，只有在接收到前一个粒子后，Alice才会传送下一个粒子；S2)P
i
(i＝1,2,...,N)对每个接收到的S
i
的粒子随机施加以下两种操作之一：
①
MEASURE：采用Z基测量接收到的粒子，产生一个处于所发现状态的新粒子并将其传送给Alice；
②
REFLECT：将接收到的粒子直接返回给Alice；至于Alice，她储存来自P
i
的所有粒子；S3)P
i
(i＝1,2,...,N)宣布S
i
中哪些粒子她选择了MEASURE操作；有三种不同的情形需要加以说明；情形1：对于P...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈颖，李霞，叶天语，
申请(专利权)人：浙江工商大学，
类型：发明
国别省市：
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