分布式微弱光投票系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种分布式微弱光投票系统及方法，该系统包括：分布中心、K个投票者、计票方及N个被选目标，分布中心通过干涉仪实现单光子干涉实现光子的状态调制，制备一个多方投票的由K个纠缠粒子对携带的量子系统，并通过1×K激光分束器将K个粒子分别发送给K个投票者，自己保留其余的粒子，每一个投票者通过量子搜索算法在N个被选目标找到他所满意的候选人进行投票，获得自己所持有的纠缠粒子，计票方，接收所有投票者和该分发中心各自所持有的纠缠粒子后，根据特征值计算出被选目标相应的得票数，本发明专利技术实现在海量的投票者中针对多个投票目标进行分布式投票，具有更大的适用范围。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种，特别是涉及一种基于搜索算法的。
技术介绍
量子通信相比目前所通用的经典通信方式有其更好的优势，比如无条件的安全性、更大的信道容量等等。该通信方式已逐步从理论走向实用化、商用化。相比目前基于强光的光纤通信，极微弱光是量子通信中较为实用的一种载波形式。利用极微弱光通信的无条件安全性，可解决、改进一些实际中常用的协议，例如，基于量子纠缠理论的极微弱光投票方案就是一个实际应用协议。通常，一个普通的可验证投票系统应该是由相关方所连接并且对外界开放的一个系统。目前所采用的经典的投票方案一般是由各投票者共享并且其安全性是基于数学问题的经典信息来确保其安全性，因此从理论上其安全性是相对脆弱的。随着近来基于极微弱光的光量子纠缠研究的发展，一些研究者基于物理特性，即利用粒子的纠缠相关性进行传输，研究了其在光量子投票中的应用，使所得的投票方案具有基于量子力学的安全性和匿名性。目前，已经有一些研究者主要致力于对单个候选人和单个投票目标投票的方面。极微弱光投票方案的研究，有研究者提出了一般性遍历式投票方案，并对其投票和验证过程做了初次研究，此后，Yuta. Okubo等人在实验上实现了选举方案。此外，在海量目标内进行搜索的Grover算法也可用于投票系统中，以便更快找到满意的目标。然而，对于上述基于微弱光量子的投票方案，主要集中在对单个候选人和单个投票目标投票情况的研究。而在一些实际场合中，例如电子选举，或者在网络中选出最热销和流行的图书等等，人们总是要在大量的数据库中选出有意愿的对象并进行投票，这时候单个投票者需要对多个不同的候选对象进行投票，因此，目前所提出的基于极微弱光的投票协议有其局限性。
技术实现思路
为克服上述现有技术存在的不足，本专利技术的主要目的在于提供一种，通过将搜索算法应用到投票协议中，实现在海量的投票者中通过针对多个投票目标进行分布式投票，具有更大的适用范围。为达上述及其它目的，本专利技术一种分布式微弱光投票系统，至少包括分布中心，至少包括光调制模组及分发模组，该光调制模组用于通过干涉仪实现单光子干涉实现光子的状态调制，制备一个多方投票的由K个纠缠粒子对携带的量子系统，该分发模组通过I XK激光分束器将K个粒子分别发送给K个投票者，并自己保留其余的粒子；K个投票者，每一个投票者通过量子搜索算法在N个被选目标找到他所满意的候选人进行投票，获得自己所持有的纠缠粒子；计票方，至少包括接收模组以及计算模组，该接收模组用于接收所有投票者和该分发中心各自所持有的纠缠粒子，该计算模组则根据特征值计算出由投票者投票后被选目标相应的得票数；以及N个被选目标。进一步地，该分布中心还包括微弱光产生模组，该微弱光产生模组基于激光衰减器，产生通过剧烈衰减的激光，使其平均每个脉冲含有大约O. I个光子以模拟单光子源，从而达到极微弱光。进一步地,该极微弱光米用1300纳米为工作波长。进一步地,该分发中心基于相位编码协议，通过Mach-Zehnder干涉仪实现单光子干涉实现光子的状态调制。为达到上述及其他目的，本专利技术还提供一种分布式微弱光投票方法，包括如下步骤步骤一,制备微弱光光源；步骤二，分发中心通过干涉仪实现单光子干涉实现光子的状态调制，制备一个多方投票的由K个纠缠粒子对携带的量子系统；步骤三，分发中心通过I XK激光分束器将K个粒子分别发送给K个投票者，并自己保留其余的粒子；步骤四，每一个投票者通过量子搜索算法在N个被选目标中找到他所满意的候选人，获得自己所持有的纠缠粒子；以及步骤五，计票方接收所有投票者和分发中心各自所持有的纠缠粒子，并根据特征值计算出由投票者投票后被选目标相应的得票数。于步骤四中，该量子搜索算法包括如下步骤应用多目标搜索算符Qm对该量子系统实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分布式微弱光投票系统，至少包括：分布中心，至少包括光调制模组及分发模组，该光调制模组用于通过干涉仪实现单光子干涉实现光子的状态调制，制备一个多方投票的由K个纠缠粒子对携带的量子系统，该分发模组通过1×K激光分束器将K个粒子分别发送给K个投票者，并自己保留其余的粒子；K个投票者，每一个投票者通过量子搜索算法在N个被选目标找到他所满意的候选人进行投票，获得自己所持有的纠缠粒子；计票方，至少包括接收模组以及计算模组，该接收模组用于接收所有投票者和该分发中心各自所持有的纠缠粒子，该计算模组则根据特征值计算出由投票者投票后被选目标相应的得票数；以及N个被选目标。

【技术特征摘要】
1.一种分布式微弱光投票系统，至少包括 分布中心，至少包括光调制模组及分发模组，该光调制模组用于通过干涉仪实现单光子干涉实现光子的状态调制，制备一个多方投票的由K个纠缠粒子对携带的量子系统，该分发模组通过IXK激光分束器将K个粒子分别发送给K个投票者，并自己保留其余的粒子; K个投票者，每一个投票者通过量子搜索算法在N个被选目标找到他所满意的候选人进行投票，获得自己所持有的纠缠粒子； 计票方，至少包括接收模组以及计算模组，该接收模组用于接收所有投票者和该分发中心各自所持有的纠缠粒子，该计算模组则根据特征值计算出由投票者投票后被选目标相应的得票数；以及N个被选目标。2.如权利要求I所述的分布式微弱光投票系统，其特征在于该分布中心还包括微弱光产生模组，该微弱光产生模组基于激光衰减器，产生通过剧烈衰减的激光，使其平均每个 脉冲含有大约O. I个光子以模拟单光子源，从而达到极微弱光。3.如权利要求2所述的分布式微弱光投票系统，其特征在于该极微弱光采用1300纳米为工作波长。4.如权利要求3所述的分布式微弱光投票系统，其特征在于该分发中心基于相位编码协议，通过Mach-Zehnder干涉仪实现单光子干涉实现光子的状态调制。5.一种分布式微弱光投票方法，包括如下步骤 步骤一，制备微弱光光源； 步骤二，分发中心通过干涉仪实现单光子干涉实现光子的状态调制，制备一个多方投票的由K个纠缠粒子对携带的量子系统； 步...

【专利技术属性】
技术研发人员：李渊，
申请(专利权)人：上海电机学院，
类型：发明
国别省市：