[发明专利]基于五粒子Brown态的量子分组多用户秘密比较方法

权利要求书

1.一种基于五粒子Brown态的量子分组两用户秘密信息比较方法，并且不会将秘密信息泄露给进行比较的第三方，A组为Alice₁和Alice₂，Alice₁的秘密信息记为Alice₂的秘密信息记为B组用户为Bob₁和Bob₂,他们的秘密信息分别为和其中即分别是Alice₁，Alice₂，Bob₁和Bob₂的秘密信息由{0,1}序列，分别是各个序列中每位信息，

其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤1：第三方TP制备n+q个作为量子信源，具体形式如下：

其中它们都是两粒子系统的最大纠缠态，同时构成了四维Hilbert空间中的一组完备正交基，故又称为Bell基；

对每个Brown态中的A₁和B₂粒子执行CNOT操作，CNOT操作拥有两个输入量子比特，分别是控制量子比特和目标量子比特，当控制量子比特为|0时，目标比特不变；当控制量子比特为|1时，则目标比特状态翻转，其对应的矩阵形式为：

执行CNOT操作中，A₁粒子为控制粒子，B₂粒子为目标粒子，操作后的形式如下：

然后对其中的A₂，B₂粒子随机的进行I或X操作，具体形式如下：

并将操作结果记为若对A₂(B₂)粒子的操作为I操作，则

若对A₂(B₂)粒子的操作为X操作，则最后将这n+q个Brown态按照相同的粒子序号划分成五个有序的量子序列：

其中n，q均为大于1的正整数；

步骤2：TP再次制备四组诱骗光子序列，随机选取于{|0,|1,|+,|-}，每组含有m个诱骗光子；并将4组诱骗光子序列随机对应地插入到4个序列中，将得到的4个新的序列分别发送给Alice₁，Alice₂，Bob₁和Bob₂；

步骤3：在确定每个合法参与方都收到量子序列后，TP分别告知Alice₁，Alice₂，Bob₁和Bob₂插入的诱骗光子的位置和所对应的测量基，每个合法参与方开始对自己序列进行检测，并将结果告诉TP，TP根据最终的错误率，决定是否继续执行，若是错误率低于提前设定的阈值，则继续执行下一步；反之，则返回步骤1；

步骤4：Alice₁，Alice₂，Bob₁和Bob₂丢弃掉诱骗光子，恢复出初始序列然后，参与方需要对半忠诚的TP实施检测，首先，A组的Alice₁和Alice₂商量选择q个位于序列中处于相同位置的粒子，B组Bob₁和Bob₂也协商选择q个位于序列中处于相同位置的粒子，并将所选取的结果告诉TP，同时要求TP公布所选取结果中对应T_P粒子的测量结果及相对应位置A₂，B₂粒子的幺正操作，根据TP公布的结果,Alice₁和Alice₂通过选取相同的测量基对己方的粒子实施测量，并联合计算错误率；Bob₁和Bob₂也选取相同的测量基分别对己方的粒子进行测量，同时联合计算出错误率，若某组错误率超出之前设定的阈值，则可鉴别出TP是非忠诚的，舍弃本次比较；反之，TP是忠诚的，则进入步骤5；

步骤5：Alice₁，Alice₂，Bob₁和Bob₂剔除掉被选择的粒子，同时利用Z基对剩余的粒子进行测量，得到测量结果分别记为和其中所测的量子比特与对应的经典比特的关系为|0＞→0,|1＞→1，然后Alice₁，Alice₂，Bob₁和Bob₂分别对各自拥有的信息进行编码：

并将编码后的结果通过经典信道发送给TP；

步骤6：TP对序列实施测量，记录测量结果，同时比较每组的信息：

之后，还需对测量结果进行修正，A组的修正值B组的修正值为故修正后的比较结果应为：

若则表示Alice₁和Alice₂(Bob₁和Bob₂)的秘密信息相同；反之，则不同，最后由TP分别公布两组的比较结果，即A组中Alice₁和Alice₂，B组中Bob₁和Bob₂的秘密信息是否相等。