量子数字签名

我们提出了一种量子数字签名方案，其安全性基于量子物理学的基本原理。它允许发送者（Alice）签署消息，使得签名可以被多个不同的人验证，并且所有人都将同意该消息要么来自Alice，要么已被篡改。为了实现此任务，每个消息接收者必须拥有Alice的“公钥”副本，公钥是一组只有Alice知道其确切身份的量子态。量子公钥比经典公钥更难处理：例如，只能流通有限数量的副本，否则方案将变得不安全。然而，作为此代价的交换，我们实现了无条件安全的数字签名。发送一条 $m$ 比特的消息，每个公钥接收者需要消耗 $O(m)$ 个量子比特。我们简要讨论了如何安全地分发量子公钥，并展示了使用一种密钥分发方法时签名方案是绝对安全的。该协议为将经典公钥密码学的思想引入量子世界提供了一个模型。