基于混沌序列的组合门量子加密算法分析

白江 李楠楠

摘要：本文基于混沌密钥序列建立起一种量子加密算法，利用量子门组合转换形式实现对量子态的加密处理，经算法检验证实该算法具备良好的加密效果与安全性特征，可有效维护量子密码携带信息的保密性与安全性。

关键词：混沌序列;量子门组合;加密算法

引言

量子加密算法是基于量子力学原理保护信息安全的手段，传统加密算法局限于利用单个量子门实现量子态转化，具有单一性缺陷。本文基于混沌序列针对多个量子逻辑门进行编码，构造出量子门的多种组合形式，以此增加量子态转化的复杂性与加密形式的灵活性，且有效增大破译难度，具备良好的安全性保障。

1.量子信息特征与加密算法

1.1量子信息的特征

1.1.1叠加性

通常在计算机内部的信息均以二进制编码的形式表示，例如1个二进制位数据可能存在0/1、true/false两种状态，当二进制位数据状态确定后寄存器将处于唯一状态。假设1个n位的量子寄存器可能处于2n个基态的相干叠加态内，即可利用同一量子寄存器表示2n个数。

1.1.2并行性

量子门可对量子寄存器中的量子态产生作用，使量子态完成演化，其中量子门可利用希尔伯特空间内的矩阵表示。受线性约束条件的影响，量子门对希尔伯特空间中量子态的作用将同时作用于各基态，即同时对2n个数进行运算，因此计算机需通过重复2n次相同计算完成相同任务。

1.1.3可逆性

通常利用量子逻辑门组合网络完成量子信息的处理，量子的动态过程需保持正交的变换实现状态转换，利用矩阵M描述复向量空间上的线性变换[1]。……