量子网络创新应用重大突破:量子不经意传输(QOT)实现安全多方计算新范式

近日,量子信息领域顶级期刊《npj Quantum Information》在线刊发了由上海交通大学、国科量子通信网络有限公司、成方金融科技有限公司等单位合作完成的论文《Experimental secure multiparty computation from quantum oblivious transfer with bit commitment》。该研究首次实现了基于量子不经意传输(QOT)的安全多方计算实验,并成功应用于金融领域的隐私集合求交场景,标志着QOT从理论走向实用化迈出关键一步。论文于2026年3月14日正式发表,为量子安全多方计算提供了新范式。

 

 

量子不经意传输:安全多方计算抗量子安全基石

 

安全多方计算 (MPC) 技术能够保证各参与方在不泄露原始输入数据的前提下,进行协同计算并得到计算结果,实现“原始数据不出域,数据可用并可控”,该技术具有广泛的应用前景。不经意传输(Oblivious Transfer,OT)是MPC的核心原语之一,传统OT建立在诸如离散对数等数学难题之上,这些假设容易受到量子计算的威胁。为此,量子不经意传输 (QOT)作为一种新的基于量子信息技术的协议,提供了一种抵御量子计算威胁的安全解决方案。

 

 
 

研究创新:诱骗态BB84协议方案

 

QOT方案采用了成熟的BB84量子密钥分发协议,相比尚处于实验阶段的纠缠类协议成码率更高,可减缓比特承诺方案量子通信量消耗较多的弊端,具备实现比特承诺方案的基本要求,同时可有效提高QOT协议性能;基于诱骗态BB84的QOT方案可避免Bob使用分光攻击+“存储-测量”的方式骗取Alice的计算信息,能够更全面地保证QOT协议实现方案的安全性。

 

 

技术亮点:比特承诺强化安全边界

 

本研究首次通过比特承诺方案解决了QOT协议长期存在的安全漏洞,并提供了严格的数学证明。已有QOT研究成果多基于噪声存储模型,假设敌手仅能使用噪声或受限量子内存,而本方案通过哈希承诺绑定Bob的测量操作,确保其在Alice公布基矢前无法篡改结果。实验结果显示,恶意Bob的欺骗成本高达3.8×10^12,相当于在单次协议耗时1秒时需12万年才能成功攻击一次,实用安全性极高。

 

应用突破:全球首个金融隐私计算实战验证

 

研究团队首次将QOT协议应用于隐私集合求交问题,在实际场景中验证金融机构通过接入量子通信网络实现基于QOT的数据协作隐私保护。实验中,银行监管机构与商业银行可在不泄露各自用户数据的前提下,比对黑名单与新客户列表的交集,精准识别涉嫌电信诈骗的账户,实现高效的批量隐私计算。

 

性能测试表明,在集合规模达10^5个元素时,QOT方案通信成本约20MB,运行时间低于0.4秒(1Gbps网络),与经典OT方案相比,通信开销略高但运行时间相近,却提供了经典方案无法实现的量子安全保证。这一成果为金融反欺诈、医疗数据协作等场景提供了可落地的量子安全解决方案。

 

未来展望:QOT驱动全场景应用革新

 

论文通讯作者吴亚东教授表示:“这项工作将量子密码从理论协议推向现实应用,证明了QOT在解决实际隐私计算问题中的独特价值。未来团队将聚焦于协议标准化和跨平台集成应用,助力量子安全计算的生态建设。”

 

面向未来,国科量子将以量子技术产品化为核心,加速构建覆盖量子密钥分发、抗量子加密服务、量子不经意传输、抗量子隐私计算的全栈量子安全解决方案。公司将联合金融、政务、能源等关键行业头部企业,推动QOT技术在金融、能源、交通、政务等领域的规模化应用,助力我国在全球量子安全赛道中占据先发优势,为数字中国建设筑牢安全底座。

 

论文链接:https://doi.org/10.1038/s41534-026-01219-w