[发明专利]一种基于最大纠缠GHZ态的多方量子对话方法

权利要求书

1.一种基于最大纠缠GHZ态的多方量子对话方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤一：可信的参与组织多方对话的第三方TP与每一位参与量子对话的客户都分别提前共享秘钥Ka₁，Ka₂…Ka_N，所述TP根据需要进行量子对话的客户数N来决定制备的最大纠缠GHZ态的粒子数，并根据客户秘密信息的长度M，随机地从制备好的多粒子GHZ态中选取M^*个组成初始数据序列，将第一个最大纠缠GHZ态记为第二个最大纠缠GHZ态记为第k个最大纠缠GHZ态记为k∈(1～M^*)，再将每一个最大纠缠GHZ态的对应位置提取出来组成原始数据序列S_i，其中第一组记为第二组记为第N组记为其中i∈(1，M^*)的整数，制备好的N粒子最大纠缠GHZ态的标准形式如下：

其中，X₁X₂…X_N都是二进制数，表示与X₁的值相反，TP为每一位客户都准备了一组二进制数随机序列Q_i，并根据Q_i序列对最大纠缠GHZ态标准形式中的相应位进行Not操作，若Q_i序列的第j位为0，即q_ij＝0，GHZ态标准形式中的第j个粒子保持不变；若Q_i序列的第j位为1，即q_ij＝1，则对GHZ态标准形式中的第j个粒子进行Not操作，从而得到一系列扩展的最大纠缠GHZ态：

……

M^*个最大纠缠GHZ态可以从以上N种状态中随机选取；

步骤二：TP分别向N个量子序列中随机地插入诱饵单光子序列Z₁、Z₂、...，Z_N，形成传输数据序列并将上述N个量子序列发送给N位客户，客户收到量子序列后进行安全检测，同时，客户还可以利用GHZ态的关联性来检测TP是否忠诚；

步骤三：安全检测通过后，客户丢弃诱饵单光子和用于侦测TP忠诚的粒子得到实际数据序列S₁、S₂…S_N，选用Z基(|0＞、|1＞)测量量子序列S₁、S₂…S_N，对测量结果进行编码：将|0＞编码为0，将|1＞编码为1，得到一组二进制编码K_i，每一位客户将自己拥有的一组秘密信息的每一位分别与K_i的对应位做异或运算得到一组新的二进制序列其中C_i序列为一组长度为N的二进制序列；

步骤四：客户i将得到的C_i通过事先协商好的Ka_i发送给组织实施对话的第三方TP，其中，i∈(1～N)，当有对话需求的客户k和客户j向TP发出对话请求时，TP比较发出请求的两位客户的秘密信息，根据两位客户接收的粒子序列对应位置之间的关系，假设是第i位，有以下四种可能：

当q_ki＝q_ji＝1时，对应位置相同，

当q_ki＝q_ji＝0时，对应位置相同，

当q_ki＝0，q_ji＝1时，对应位置不同，

当q_ki＝1，q_ji＝0时，对应位置不同，

得到一组编码C_t，所述C_t的长度为M，再计算根据计算结果可知两者相应位置的秘密信息是否相同；

步骤五：TP会记录下请求对话的双方客户k和客户j秘密信息不同的位置，得到位置序列P，所述位置序列P的长度≤M，TP将位置序列P通过事先协商好的Ka_k和Ka_j发送给进行比较的客户k和客户j，收到位置序列P后客户k和客户j根据位置序列P将自己秘密信息的相应位置取反，此时对话的双方均获得对方的秘密信息，上述量子对话过程可以在任意多组两位客户之间同时进行，且各组之间的对话相互独立。