基于GHZ态的高效量子三方秘密共享方案

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该篇论文研究了一种高效且新颖的量子秘密直接共享方案,其核心是基于格林伯格-霍尔丹-赞楚斯基(GHZ)态。GHZ态是一种特殊的量子纠缠态,它涉及到三个或更多量子系统,这些系统之间存在着非局域关联性,即使它们相隔很远也能同时影响。在该方案中,Alice想要与Bob和Charlie共享一个密钥,她并不直接将密钥传输给他们,而是利用GHZ态的特性进行间接共享。 Alice通过设计一个过程,使得Bob和Charlie能够通过他们各自的操作尝试恢复Alice的操作,这个过程实际上是在验证他们是否正确接收到了Alice的信息。这种设计的关键在于,任何对量子状态的非法干扰,无论是外部窃听者还是内部参与者(如Bob或Charlie中的一个试图欺骗其他参与者),都会破坏GHZ态的完整性,从而被检测出来。由于GHZ态的这种特性,这种方案能够有效地抵抗截获-重发攻击,即窃听者尝试拦截Alice发出的信息并重复发送给Bob和Charlie;同时也能抵抗纠缠附加粒子攻击,即窃听者试图通过添加额外的纠缠粒子来误导参与者。 此外,该方案还特别强调了对于内部参与者的防范,这意味着即使Bob或Charlie中的一方试图篡改或误导其他方,也无法成功,因为GHZ态的保护机制能确保信息的准确传递。这个方案的效率高达100%,意味着没有信息损失,这在量子信息领域是非常显著的优势。 论文的研究者包括张晓倩、谭晓青和梁翠,他们在信息安全与信息计算、密码编码学等领域有着深入的研究背景。他们的工作不仅为量子秘密共享提供了新的理论基础,也为实际应用中的信息安全提供了更高级别的保障。论文发表于2015年,获得了国家自然科学青年基金项目的资助,展示了国内学者在量子信息领域的前沿探索和研究成果。