作者：禅与计算机程序设计艺术
1.简介
量子密码学（Quantum Cryptography）是研究量子计算机、纠缠和量子计算等新奇技术的分支。许多密码学研究者已经证明，具有可逆性质的量子算法比传统的算法更安全。因此，量子加密是保护数据隐私、处理敏感信息的重要领域。但由于存在纠缠效应，目前还不能完全实现量子加密。为了解决这一难题，近年来，学术界提出了一些基于量子算法的高效率、高灵活的加密方案，包括BB84、Bernstein-Vazirani、Möttönen-Werner等等。但这些算法都是对称加密，无法满足需求。 随着近几年随着量子计算等技术的发展，越来越多的人开始关注“量子密码学”。通过对GHZ态及其变种态的研究及其应用于Grover搜索算法，我们可以提出一种利用GHZ态和Grover搜索算法进行量子加密的方案。本文将阐述这个方案的基本原理及其相关工作。
2.基本概念及术语说明
2.1 量子态
在量子计算和信息科学中，量子态就是一个系统或环境所处的某种状态。一般来说，量子态可以分为两类——确定性态和随机态。其中，确定性态又称为确定的态或纯态(pure state)，表示系统处在一个特定的比特串上，如固定的物理量、某种化学物质或电子态。而随机态则通常用希腊字母ρ表示，表示系统处于一个不确定的状态，即系统中每一个比特可能处于不同的基态。
2.2 量子门
在量子计算中，量子门是由两种单比特门和两种双比特门组成的集合。其中，两种单比特门分别是Pauli门、Hadamard门；而两种双比特门则包括CNOT门、CZ门。这些门的具体定义如下：
Pauli门
Pauli门是一种最简单的单比特门。它由两个作用