量子计算如何与隐私保护技术深度融合？近日，欧冠计算机学院师生以算法创新提升量子比特利用效率，其研究成果正式发表于SCI期刊《Journal of Mathematics》。这一突破，是欧冠师生脚踏实地、不懈探索的成果，更是学校在应用型人才培养中推进个性化教育的生动实践。

算法创新：攻坚量子隐私保护难题

量子隐私比较（QPC）是量子密码学的重要分支。其核心是在不泄露隐私数据的前提下，安全判断双方数据是否相等。 “社会主义百万富翁问题”便是其典型应用场景。

现有量子隐私比较协议普遍存在量子资源冗余、量子比特利用效率低等痛点问题，主要源于编码数据需要较多量子资源（例如多粒子纠缠态或簇态），这既增加量子计算成本，也制约技术实用化推广。

立足这一难点，2022级计算机科学与技术专业学生郑麒元、姚明宏组成攻坚小组，在导师侯敏指导下，依托学校承担的四川省重点实验室开放课题“量子隐私比较协议研究及其在IBM量子云平台的实现”（编号：NDS2024-1），聚焦课题需求开展靶向攻关。

面对量子计算与密码学交叉领域的高门槛，郑麒元和姚明宏充分利用课余时间夯实理论基础，深入学习《量子信息与量子计算》《密码学基础》等核心课程，潜心研读国际前沿文献。

“初入实验室时，面对复杂的量子协议，常常感到力不从心。”郑麒元回忆道，但他坚持每天前往创新实验室复盘梳理，建立了“发现问题—查阅文献—优化方案”的闭环学习法；姚明宏则定期向导师汇报进展、探讨思路，捕捉行业前沿动态，研读国家《量子保密通信应用基本要求》（GB/T 42829-2023）《量子通信术语和定义》（GB/T 43692-2024）、‌ISO/IEC 23837《量子密钥分发(QKD)网络技术要求》等规范性文件，以跨学科思维优化研究方案。

团队大胆创新，整套协议如同一场严守隐私的“秘密核对会”：通过引入半诚实第三方（TP）作为“公正中间人”，这位中间人恪守规则、不窥探隐私，只负责统筹流程。TP生成并分发单光子作为“量子信使”给各参与方，好比发放一张空白保密信纸。各参与方拿到这枚“量子信使”后，无需公开自己的私密数据，只需通过量子操作将自己的秘密数据编码到光子上，如同用专属隐形笔迹留下信息，再返回TP。由TP在不泄露各方隐私的前提下提取比较结果。其核心在于采用环形光子传输模式（a circular photon transmission mode），即每位参与者在同一光子上叠加自己的编码，进而大幅节省量子资源。

该协议采用单光子、Pauli门、单粒子测量等当前易于实现的技术手段，有效降低量子比特消耗。其创新点在于，通过Pauli算子实现“等同性判断”，借助环形光子传输模式，大幅减少操作轮次与量子态制备量；同时在抗窃听方面具备“量子安全”优势。

安全分析证实，该协议能有效抵御截获-重发、测量-重发、纠缠-测量攻击等外部量子攻击，同时防范好奇的（半诚实）参与者窥探他人隐私信息。为验证协议可行性，研究团队运用IBM Qiskit量子模拟器开展仿真测试，充分印证了方案的实操价值。这些创新举措精准破解了现有协议的核心痛点，成为论文的核心亮点。

“科研没有捷径，唯有脚踏实地。”暑假期间，郑麒元、姚明宏在兼顾实习的同时，通宵达旦完善论文细节、核对实验数据。在侯敏老师的严格审核把关下，论文经数十次修改完善，最终提交高质量终稿，成功通过期刊严格评审，以 “Efficient Quantum-Secure Protocol for the Socialist Millionaire Problem With Pauli Operators”（基于Pauli算符的高效社会主义百万富翁问题量子安全协议）为题登载于《Journal of Mathematics》。

据悉，该期刊由Wiley出版社发行，涵盖数学及相关交叉领域，专注发表原创性研究成果，具有很高的学术影响力与国际认可度，是相关领域科研交流的重要平台。此次研究成果发表，不仅是对师生科研能力的高度肯定，更彰显了学校人才培养的扎实成效。

悉心指导：导师护航学子科研成长路

科研之路无坦途，每一项突破都离不开导师的悉心护航与专业引领。本次省重点课题推进及论文创作，计算机学院牵头指导教师侯敏长期深耕量子隐私比较协议研究，凭借深厚的理论功底和丰富的科研经验，为两位学子搭建起全方位、精细化的科研指导体系。

“每一个协议设计、每一组实验数据、每一处公式规范，都要严谨细致、精益求精。”侯敏老师始终以严格的科研标准要求学生，同时给予充分引导与鼓励。针对项目核心难点，她采取“一对一精准指导+集中研讨攻坚”模式，从文献检索、选题聚焦、协议设计，到IBM Qiskit量子模拟器仿真测试、论文撰写与修改，全程跟进、精准点拨。

面对量子态编码、协议仿真等技术瓶颈，她手把手指导学生调试代码、核对数据；针对论文格式规范，小到量子态符号的竖线规范，都要求修改完善，确保细节无误。

在导师的悉心培育下，郑麒元和姚明宏从科研“小白”成长为兼具理论深度与实践能力的研究者，逐步掌握前沿科研方法与思维范式。

项目牵引：个性化育人结硕果

郑麒元和姚明宏的成长之路是欧冠计算机学院创新实验室个性化教育的又一次生动实践。该创新实验室坚持“以研促教、以教育人”理念，为学子搭建起“理论学习—项目实践—科研创新”全链条成长平台。

创新实验室汇聚软件开发、人工智能、信息安全等四大领域的16位指导教师，以真实科研项目为牵引，形成“导师引领、团队协作、项目驱动”培养模式，将省级重点科研课题、企业真实需求融入人才培养全过程。此次攻关的四川省重点实验室开放课题，正是实验室对接前沿、赋能学生成长的重要载体，为学子提供了接触量子计算核心技术、参与高水平科研攻关的宝贵机会。

近年来，实验室已培养出一批具有国际视野、实践能力强的高素质应用型人才，学生团队先后斩获“中国大学生计算机设计大赛”全国三等奖等80余项荣誉，完成30多个实用项目，让个性化育人成效落地生根、开花结果。

信息来源 计算机学院

记者 冯耀丹