[发明专利]一种多维量子同态加密方法

权利要求书

1.一种多维量子同态加密方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、客户端随机生成两组密钥k_i,j_i，由客户端保存；

S2、客户端生成d维量子明文态使用步骤S1保存的密钥通过加密算子将所述d维量子明文态生成密文态，表示为：

其中，表示使用密钥k_i的加密算子，即加密算子X的k_i次幂；表示使用密钥j_i的加密算子，即加密算子Z的j_i次幂；σ_i＝|m，|m表示d维空间中的基向量；表示张量积；m∈{0,1,…,d-1}；

S3、服务器从允许的量子操作集合F_Δ中选择能够完成用户计算需求的操作算子U_α,β，对客户端发送的密文态进行计算；表示为：

其中，ρ'表示服务器计算客户端发送的密文态结果；表示采用参数α_i,β_i下的操作算子，表示为：α_i∈{0,…,d-1}，β_i∈{0,…,d-1}；α_i,β_i表示服务器需要执行的量子操作的参数；

S4、客户端对服务器计算后的密文态，使用步骤S1保存的密钥执行解密操作；解密操作表示为：

其中，i∈{1,2,…,n}；n表示一次要处理的粒子数；d表示维度。

2.根据权利要求1所述的一种多维量子同态加密方法，其特征在于，对密钥k_i的加密算子X的计算方法包括：

其中，ω＝e^2πi/d，|x表示量子态，x|表示|x的共轭转置；x∈{0,1,…,d-1}。

3.根据权利要求1所述的一种多维量子同态加密方法，其特征在于，对密钥j_i的加密算子Z的计算方法包括：

其中，ω＝e^2πi/d，|x表示量子态，x|表示|x的共轭转置；x∈{0,1,…,d-1}。