基于非最大纠缠信道和信号重排技术的多方控制量子隐写协议的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于非最大纠缠信道和信号重排技术的多方控制量子隐写协议，包括信息准备模块、信息隐藏模块、检测监听模块和信息解码恢复模块，利用非最大纠缠信道和信号位置重排建立安全信道，实现多方控制下的量子安全通信。本发明只需要用到单光子检测器，避免使用技术上难以实现的多粒子联合测量和纠缠交换。
【专利说明】基于非最大纠缠信道和信号重排技术的多方控制量子隐写协议
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种量子安全通信协议，具体涉及一种基于非最大纠缠信道和信号重排技术的多方控制量子隐写协议。
【背景技术】
[0002]量子安全通信(QSDC)将经典通信与量子力学性质结合在一起，利用量子态奇异的性质，借助已有的技术，实施量子保密通信，其目标是利用微观粒子的量子属性实现信息保护的一种新型安全通信体制。由量子不可克隆定理和测不准原理保证其绝对安全性。然而，作为量子密码的重要研究分支，QSDC与量子密码中量子密钥分配(QKD)有着明显的区另O。QKD是指通信双方以量子态为信息载体，利用量子力学原理在通信双方之间建立无条件安全的共享密钥。与QKD不同的是，QSDC可以实现秘密消息的直接传送而不需要首先建立密钥再对秘密消息进行加密。基于纠缠粒子系统的QSDC协议大多采用最大纠缠态。事实上，由于消相干及噪声，基于现有的实验技术，往往很难得到最大纠缠态，利用纠缠提纯也只能从部分纠缠的态中提取出近似的最大纠缠态。
[0003]现有技术中，如中国发明专利CN102801518A公开了一种基于GHZ态密集编码和纠缠交换的量子隐写协议，上述技术方案的超量子信道是通过将隐藏信道建立在原始量子安全直接通信协议上形成的，基于原始的QSDC，秘密消息的传送通过结合GHZ态密集编码和GHZ态纠缠交换来实现。然而，量子纠缠交换就现有的技术来说，实现推广起来很困难，因此，基于现有技术搭建的量子通信网络中，不可能所有的节点都能进行多粒子联合测量，如GHZ态联合测量。
【发明内容】
[0004]本发明的发明目的是提供一种基于非最大纠缠信道和信号重排技术的多方控制量子安全通信方法，通过利用非最大纠缠信道和信号位置重排建立安全信道，实现多方控制下的量子安全通信，避免使用技术上难以实现的多粒子联合测量和纠缠交换。
[0005]为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是:一种基于非最大纠缠信道和信号重排技术的多方控制量子隐写协议，包括如下步骤:
(1)信息准备模块=Alice准备了大量(η)的和β分别表示粒子A和B的序列，相应地，
【权利要求】
1.一种基于非最大纠缠信道和信号重排技术的多方控制量子隐写协议，其特征在于包括如下步骤: (O信息准备模块=Alice准备了大量(η)的|#+j , &和分别表示粒子A和B的序列，相应地，A=[H.A] ’ Sg=IB1,B5,...BJ ,同时Alice另外准备若干(k)个检测粒子Sc =[H…Ct],每个粒子随机地处于(|0〉，丨1>}和(|+〉,丨->)的基态之一，Alice记录序列里的每个粒子所处的状态，并将检测粒子随机地插入St ,记下位置，形成一组新的粒子序列G11 = (G1H); ⑵信息隐藏模块:Alice保留A ,把Ge的粒子Ge={H...G,+i}传送给第一个控制节点Charlie1, Charlie1收到％，把Gs中的粒子顺序重新排列，记住各个粒子位置重排次序^得到粒子Cf = [Cf, Cf,…Ggy，然后把G,发送给Charlie2 ,Charlie2实施与Charlie1类似的操作，在Chai iei的基础上进一步打乱粒子顺序，重新排序得到Gfi=N2I Οξκ..41]，依次类推，直至到达最后一个控制方Charlie,把重排后的粒子序列df = [C#Gf，..乓|]，再发送给接收方Bob ； (3)检测监听模块；采用BB84协议检测监听，当各个控制方都同意本次安全通信时，将序列置换规则发送给Bob，此时Bob恢复出初始排序粒子4 = (16,…G_|+i}，提取其中的检测粒子序列*= [GAa，.工*]； (4)信息解码恢复模块:(a)Alice利用Z基{丨「」>,|1>}作为测量基，对&中的粒子执行Z基测量，当要发送的消息与`测量结果一致的时候，则编码信息比特0，要发送的消息与测量结果不一致的时候，编码信息比特1，通过经典信道直接发送给Bob，Bob得到Alice传送的经典消息；(b)Bob利用Z基料,丨1》作为测量基，对4 =中的粒子执行Z基测量；(c) Bob根据收到的Alice的信息以及测量结果，解码得到Alice传送的秘密信息。
【文档编号】H04L9/00GK103684743SQ201310650148
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年12月6日 优先权日:2013年12月6日
【发明者】姜敏, 黄旭, 李舒文, 魏玉震 申请人:苏州大学