[实用新型]一种基于量子同态签名的量子投票装置

权利要求书

1.一种基于量子同态签名的量子投票装置，其特征在于，包含若干个投票终端、投票管理单元、量子计票单元、监票单元和票数汇总单元；其中：

所述若干个投票终端均包含第一QKD收发机、第一量子密钥服务器，投票信息拆分器和第一量子投票模块，所述第一QKD收发机的输出端与所述第一量子密钥服务器的输入端连接，所述第一量子密钥服务器的输出端与所述投票信息拆分器的输入端连接，所述投票信息拆分器的输出端与所述第一量子投票模块的输入端连接；

所述第一量子投票模块包含第一量子测量装置、第一单粒子源和第一幺正变换装置，所述投票信息拆分器的输出端与所述第一幺正变换装置的输入端连接；

所述投票管理单元包含第二QKD收发机、第二量子密钥服务器、量子身份认证模块和第二量子投票模块，所述第二QKD收发机的输出端与所述第二量子密钥服务器的输入端连接，所述第二量子密钥服务器的输出端与所述量子身份认证模块的输入端连接；所述量子身份认证模块的输出端与所述第二量子投票模块的输入端连接；

所述第二量子投票模块包含第二量子测量装置、GHZ纠缠源、第二单粒子源和第二幺正变换装置，所述量子身份认证模块的输入端与所述第二量子密钥服务器的输出端连接，所述第二量子测量装置的输入端与所述第二量子密钥服务器的输出端连接，所述第二量子测量装置的输出端与所述第二幺正变换装置的输入端连接；

所述量子计票单元包含第三QKD收发机、第三量子密钥服务器和第三量子投票模块，所述第三QKD收发机的输出端与所述第三量子密钥服务器的输入端连接，所述第三量子密钥服务器的输出端与所述第三量子投票模块的输入端连接；

所述第三量子投票模块包含第三量子测量装置和第三单粒子源；

所述监票单元包含第四QKD收发机、第四量子密钥服务器、显示端口和第四量子投票模块，所述第四QKD收发机的输出端与所述第四量子密钥服务器的输入端连接，所述第四量子密钥服务器的输出端与所述第四量子投票模块的输入端连接，所述第四量子测量装置的输出端与所述显示端口的输入端连接，所述第四量子密钥服务器的输出端与所述显示端口的输入端连接；

所述票数汇总单元分别与若干个投票终端、投票管理单元、量子计票单元和监票单元连接。

2.如权利要求1所述的基于量子同态签名的量子投票装置，其特征在于，所述票数汇总单元包含经典量子融合信道；所述经典量子融合信道包含若干个光分插复用器；所述若干个光分插复用器以闭环的形式首尾连接；所述若干个光分插复用器分别与若干个投票终端、投票管理单元、量子计票单元和监票单元一一对应连接。

3.如权利要求1所述的基于量子同态签名的量子投票装置，其特征在于，所述第一量子密钥服务器、所述第二量子密钥服务器、所述第三量子密钥服务器和第四量子密钥服务器均包含密钥存储器。

4.如权利要求1所述的基于量子同态签名的量子投票装置，其特征在于，所述第一量子测量装置、第二量子测量装置、第三量子测量装置和第四量子测量装置包含单片机和偏振控制器；所述单片机控制连接所述偏振控制器。

5.如权利要求1所述的基于量子同态签名的量子投票装置，其特征在于，所述第一幺正变换装置和第二幺正变换装置分别是由单量子比特门U构成的对单个量子比特进行操作的门结构，所述单量子比特门U是2*2的幺正运算符，所述幺正运算符符合等式条件U^TU＝I，其中U^T是U的共轭转置。

6.如权利要求1所述的基于量子同态签名的量子投票装置，其特征在于，所述GHZ纠缠源包含若干组粒子序列；所述第一单粒子源包含若干个标记粒子；所述若干组粒子序列均包含若干个初始粒子；所述若干组粒子序列与所述若干个投票终端的数量相同；所述GHZ纠缠源与各所述投票终端的所述第一QKD收发机连接；

所述第二量子投票模块包含粒子分配模块和粒子插入模块；所述粒子分配模块分别与所述GHZ纠缠源及所述第一单粒子源连接；将所述若干组粒子序列的所述若干个所述初始粒子依次进行排序和赋值；所述粒子插入模块与所述粒子分配模块连接以将所述若干个标记粒子分别插入到各组所述粒子序列的所述若干个初始粒子之间的任意位置。