纠缠光学模上，再将操作后的纠缠光学模发送给第一个控制方Charlie，Charlie对接收到 的纠缠光学模进行平移操作，然后将操作后的光学模发送给下一个控制方Dick，接下来的 每一个控制方均对自己接收到的纠缠光学模进行平移操作，且平移操作算符由每一个控制 方自己决定。最后一个控制方Zach将操作后的光学模发送给Bob，Bob通过平移操作将自 己的秘密信息编码到接收到的纠缠光学模上。如果所有控制方同意Alice和Bob进行量子 对话，则所有控制方公布各自的位平移操作，通过Bell基测量Bob能得到Alice的秘密信 息，结合Bob公布的测量结果，Alice同样能得到Bob的秘密信息。主要依据是：
[0013] 基础知识：
[0014] 在量子光学中，一个光束的两个正则分量振幅X和相位p可以用产生算符<^和湮 灭算符a表示为
[0015]
【主权项】
1. 一种基于连续变量受多方控制的量子对话协议，其特征是引入连续变量量子态，在 任意多个控制方的控制下实现量子对话协议。
2. 根据权利要求1所述的基于连续变量受多方控制的量子对话协议，其特征是将m(m e N，个控制方引入到量子对话协议中。
3. 根据权利要求1所述的基于连续变量受多方控制的量子对话协议，其特征是按如下 步骤： 步骤I :Alice随机选择双模压缩算符ξ (r)或ξ (-r)作用于光学模Stll^ci2产生纠缠 的光学模 an，a12，其中 #(，) = exp[/-(?广α"α12)];
(6) Alice按照编码规则进行区间划分，然后Alice将通信内容分成η块，进行分块传 输；假设第i块通信内容对应的比特序列为010101，i < η ;此时，Alice产生随机变量xAe (vi，v2]，yAe (v4，v5]，并将位平移算作用于 an，产生 a21;
(7) 步骤2 :为确保通信过程绝对安全，Alice制备decoy纠缠光学模^用来检测量子 信道是否被窃听，Alice将平移算符/?作用于<，产生; Alice将a21，通过一个量子 信道发送给第一个控制方Charlie，通过另一个量子信道将a12, 发送给Charlie ; 步骤3 :Charlie通过经典信道告诉Alice已经收到了 a21，4和a12，α〖2; Alice和 Charlie联合检测这两对纠缠光学模的传送是否安全；(al)Alice通过经典信道告诉 Charlie S1，α〖2是检测光学模；（a2)Charlie对^4，α〖2进行Bell基测量，并公布测量结 果；(a3)Alice根据Charlie的测量结果，可以判断出纠缠光学模在传输过程中是否被窃 听，如果没有被窃听，则继续进行下一步操作；(a4)反之，则放弃此次通信，重新开始新一 次通信； 步骤4 :Charlie任意选择位平移算符A (巧=? +Iv1)，+W)分别作用于 a；n，心产生a31，％ ;操作完成后，将光学模a31，α丨,a12, ％发送给下一个控制方Dick ; 步骤5 :Dick通过经典信道告诉Alice和Charlie已经成功收到了从Charlie传送过 来的光学模，（al)Alice和Charlie分别公布各自的检测平移操作和(a2)Charlie 告诉Dick 4，<3丨2是检测光学模；(a3)Dick对α3\，'进行Bell基测量；（a4)根据Alice 和Charlie公布的平移操作，Dick可以判断出纠缠光学模在传输过程中是否被窃听，如果 没有被窃听，则继续进行下一步操作；(a5)反之，则放弃此次通信，重新开始新一次通信； 步骤6 :与步骤4中Charlie执行的平移操作类似，Dick将平移算符D2, A分别作用于 光学模知和，产生a41，;然后将产生的光学模传送给下一个控制方； 步骤7 :在最后一个控制方Zach执行完步骤5和步骤6后，Zach将操作后的光学模a(m+2) 1 和发送给Bob ; 步骤8 :Zach和Bob联合执行安全检测；(al) Al ice和所有的控制方分别公布各自的 检测平移操作％，1^，g，…，<;(a2)Zach告诉Β(Λ<?+2)^β；；是检测光学模；（ a3) Zach对和'进行Bell基测量；（a4)根据Alice和所有控制方公布的平移操作，Zach 可以判断出纠缠光学模在传输过程中是否被窃听，如果没有被窃听，则继续进行下一步操 作；(a5)反之，则放弃此次通信，重新开始新一次通信； 步骤9 :Bob将自己的秘密信息按照编码规则进行区间划分，产生随机变量 xBe (V 1，v2]，Ke (V 3, vJ，然后Bob将位平移算符
作用于aG1^ai,产 生光学模a(m+3)1;Bob对纠缠光学模a (m+3)1和a 12进行Bell基联合测量得：
当r - + c?时，, = ':，，? /',=-凡i:;以振幅为例，此时Bob测量所得结 果为
，即可得到~+ Xd1 + 4? ^ 'X〇" jrxB， 乃+ .Va +4 +…+3?, + Jij，并公布该测量结果； 步骤10 :如果所有控制方均同意此次通信过程，他们各自公布自己的位 平移操作D1, D2，…，Dm;以振幅为例，Bob根据自己的编码信息xB和测量结果
结合所有控制方公布的平移操作的振幅分量 xD1 +? +…+ ?,,,，Bob可以推出Alice的秘密信息xA;同理Alice也可以推出Bob的秘密 信息xB，参照编码规则，通信双方可以获得对方的秘密信息，完成一次量子对话；如果有一 个控制方不同意此次通信，通信双方将得不到对方的秘密信息。
【专利摘要】一种基于连续变量受多方控制的量子对话协议，通信双方通过平移操作将自己的秘密信息编码到纠缠光学模上，每一个控制方均对纠缠光学模进行相应的平移操作，只有在得到所有控制方同意的情况下，通信双方才能推知对方的秘密信息。双模压缩态的模间关联性和诱骗光学模的引入保证了协议的安全性。与离散变量量子对话协议和受单方控制的量子对话协议相比，该协议易于实现、传输效率较高且能满足未来多方量子网络通信的实际需求，因此该协议更具实际意义。
【IPC分类】H04L9-08, H04L29-06
【公开号】CN104852796
【申请号】CN201510170220
【发明人】周南润, 余镇波, 龚黎华
【申请人】南昌大学
【公开日】2015年8月19日
【申请日】2015年4月13日