范畴论在计算机科学中有着广泛的应用,它能以结构的方式揭示概念的本质。范畴量子力学是将范畴论应用于量子力学所得到的理论,其自2004年提出以来已经取得了丰硕的成果。本项目在范畴量子力学的框架下研究了一类基本的量子密码协议-量子秘密分享协议。我们给出了该协议的范畴结构刻画并证明其正确性,还分析了其安全性。同时我们把该协议推广到更一般的情形,即任意基于双代数测量的量子秘密分享协议。进一步,我们发现对量子秘密分享协议的正确性证明可以转换为对非定域性的Mermin论据的证明。这为将量子信息与计算的方法应用于基础物理的研究作了有益的尝试。
英文主题词categorical quantum mechanics; quantum secret sharing; non-locality; symmetric monoidal category