基于超循环量子结构的量子秘密共享方案

该论文研究了基于三条超边超图的高效量子秘密共享方案构建方法。研究人员证明了只有当三条超边的超环能归类为12种非同构类型时,才构成量子访问结构,且这些超环量子访问结构完全涵盖所有三条超边的四类超星结构。 前期工作中,该团队利用d维量子系统中的单光子为三条超边的超星访问结构构建了高效、完美的量子秘密共享方案,这些方案对应着具有最优信息率的经典完美秘密共享方案。然而对于三条超边的超环访问结构,上述方法无法实现最优信息率的经典完美秘密共享方案。本工作中,该研究团队通过结合Simmons几何方法与Shamir门限方案,明确构建了针对这些访问结构的最优信息率经典完美秘密共享方案,并在此基础上采用d维量子系统的单光子构建出完美量子秘密共享方案。 该工作创新性地提出了完美量子秘密共享方案中最小访问结构的“理想化信息率”概念。通过将Cabello在量子密钥分发协议中提出的效率概念[《物理评论快报》2000年第85卷第26期5635页]拓展至量子秘密共享领域,研究人员明确定义了最小授权子集的效率指标,并建立了最小授权子集效率与最小访问结构理想化信息率之间的关联关系。最终,该研究严格证明了本文构建的量子秘密共享方案在所有现有解决方案中具有最高效率。

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提交arXiv: 2025-10-31 13:27

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