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申请/专利权人：苏州大学

摘要：本发明涉及量子保密通信技术领域，尤其是一种多选量子匿名投票方法及装置。在集体退相位噪声环境下，由双量子比特构成的逻辑量子比特将获得全局相位，可免噪声对量子态的影响。针对集体退相位噪声，制备包含M个逻辑Bell态的Bell态序列，将M个量子比特留在本地，M个逻辑量子比特通过量子信道传输至投票人，可免疫集体退相位噪声，获得共享密钥；以逻辑量子比特构成叠加态的多粒子GHZ态作为量子资源，将P0，P1,…,Pn粒子分别构成粒子序列S0,S1,S2…Sn，其中粒子序列S0留在本地，其余粒子序列通过量子信道分别发送给投票人进行投票操作，免疫集体噪声。

主权项：1.一种多选量子匿名投票方法，其特征在于，包括：制备n份包含M个逻辑Bell态的Bell态序列，其中，n为投票人数量，M为投票候选项数量，根据第i份Bell态序列构建第i个量子比特序列和第i个逻辑量子比特序列，将其中的第i个量子比特序列的测量结果存储至投票服务中心本地，将其中的第i个逻辑量子比特序列发送至第i个投票人Vi，i＝0,1,2,3,…,n-1，在通过窃听检测后，将第i个逻辑量子比特序列的测量结果存储至第i个投票人Vi，i＝0,1,2,3,…,n-1，由此得到第i个投票人和投票服务中心间的共享密钥其中，当投票服务中心接收到第i个投票人发送的投票申请和身份信息后，若所述身份信息合法且是第一次申请投票，则为所述第i个投票人随机生成一段身份编号，并将所述身份编号通过所述共享密钥加密后发送给所述第i个投票人，完成身份登记；所述身份登记的具体步骤为：制备n份Bell态序列Ti，i＝0,1,2,3,…,n-1，其中，第i份逻辑Bell态序列Ti包括M个逻辑Bell态将第i份逻辑Bell态序列Ti中所有逻辑Bell态的量子比特构成第i个量子比特序列并保留在投票服务中心本地；将第i份逻辑Bell态序列Ti中所有逻辑Bell态的逻辑量子比特构成第i个逻辑量子比特序列通过量子信道发送至第i个投票人，并进行窃听检测；通过窃听检测后，对第i个量子比特序列依次执行单比特Z基测量，当测量结果为|0时，则对应的经典比特为0，当测量结果为|1时，则对应的经典比特为1；对第i个逻辑量子比特序列依次执行β0基测量，当测量结果为|0dp时，则对应的经典比特为0，当测量结果为|1dp时，则对应的经典比特为1，至此，在投票服务中心和投票人各得一串相同的二进制序列，将其作为共享密钥其中，当投票服务中心接收到第i个投票人发送的投票申请和身份信息后，若所述所述身份信息合法且是第一次申请投票，则为所述第i个投票人随机生成一段身份编号IDi，并将所述身份编号通过所述共享密钥加密后发送给所述第i个投票人，完成登记，加密后的匿名编号为其中hi为投票服务中心和投票人Vi共享的二维哈希函数；制备M份n+1个逻辑量子比特的逻辑GHZ态，将所有逻辑GHZ态中的第i个粒子构建为第i个粒子序列，所述粒子为逻辑量子比特，将第i+1个粒子序列发送至第i个投票人，并进行窃听检测；在通过窃听检测后，投票人Vi进行投票，当时，若对第j个候选项为支持，则将第i+1个粒子序列中第j个粒子执行I操作，反之进行SWAP操作，当时，若对第j个候选项为支持，则将第i+1个粒子序列中第j个粒子执行SWAP操作，反之进行I操作，得到第i个投票量子比特序列，即为投票人Vi最终的投票结果；所述得到第i个投票量子比特序列后还包括：将n个投票量子比特序列发送至计票员，并在通过窃听检测后，根据所述n个投票量子比特序列对每个逻辑GHZ态进行转变；将转变后的M份逻辑GHZ态以量子比为控制量子比特，以量子比为目标量子比特执行CNOT操作，并对量子比进行抛弃，得到M份N+1量子比特的逻辑GHZ态；对M份N+1量子比特的逻辑GHZ态执行联合测量后得到确定态，并以第0个量子比特为控制比特，其余量子比特为受控量子比特执行CNOT变换，得到计票矩阵：其中，αj,i表示i个投票人对第j个候选项的计票结果；所述窃听检测的具体方法为：将要发送的序列中插入诱骗逻辑量子比特后进行发送；当发送端接收到接收端确认收到的信号后，将诱骗逻辑量子比特的位置信息和对应的测量基β0基或Bell基发送至接收端，以便接收端对其进行测量，并将测量结果发送至发送端；通过对比所述测量结果和初始状态来计算错误率，当所述错误率未超过预设阈值时，则窃听检测通过，抛弃所述诱骗逻辑量子比特，恢复序列。

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百度查询： 苏州大学 一种多选量子匿名投票方法及装置