d维量子同态加密算法的设计与仿真

现有量子同态加密算法局限于二维或三维的希尔伯特空间,突破这种低维度的限制,基于任意两个d维酉算子的可交换性提出了两个d维量子同态加密算法。一种是单粒子上的d维量子同态加密算法,另一种是多粒子上的d维量子同态加密算法。每个算法包括密钥生成子算法、加密子算法、评估子算法和解密子算法,证明了两个量子同态加密算法的正确性并举例予验证算法的可行性。由于评估算法不依赖于客户端的密钥,并且输出态具有完全混合态性质,保证两个算法的安全性。仿真结果显示解密子算法的输出与评估子算法对明文的直接计算结果完全一致,验证了两个算法的同态特性。     

基于d维三粒子纠缠态的量子投票表决方案

为了突破2维或3维Hilbert空间限制,本文结合投票表决的实际需求,基于Shamir（t,n）门限思想,提出了一个d维三粒子纠缠态的量子投票表决方案.该方案由投票管理中心、投票群组、监票人和计票人四个实体共同完成投票工作.该方案使用d维量子纠缠态增强了适用性,使用单粒子作为投票载体提升了传输效率.该方案的正确性通过在IBM量子云平台上的模拟仿真得以证实.安全性分析表明,该方案在满足投票方案的安全性需求基础上,能抵抗截获-测量-重发、纠缠测量和伪造攻击.性能分析表明,随着参与人数的增多,该方案比其他相似的投票方案具有更高的量子比特效率.