基于最大纠缠Bell态实现cluster态的远距离扩展方法技术

本发明专利技术公开了一种基于最大纠缠Bell态实现cluster态的远距离扩展方法。中心节点Alice通过中间节点的协助使得边缘节点Charliet(t＝1,2,3,4)实现cluster态的远距离延伸。包括：(1)构建距离扩展路径：中心节点Alice持有一组部分纠缠的cluster态|C〉1234，传输路径上，中心节点Alice与边缘节点Charliet(t＝1,2,3,4)与中间节点之间均彼此两两互联，彼此之间共享一个最大纠缠Bell态。本发明专利技术的有益效果：1、本发明专利技术中间节点的测量结果可同时传送，因此本发明专利技术提高了信息传输的效率能够满足构建复杂量子通信网络的要求。2、本发明专利技术采用的所有测量方式为Bell基测量以及单比特测量，极大地减少了具体操作难度。3、本发明专利技术扩展了通信距离，使得不直接共享量子纠缠对的边缘节点实现量子通信。

A Long Distance Extension Method of Cluster State Based on Maximum Entangled Bell State

The invention discloses a method for realizing long-distance extension of cluster state based on maximum entangled Bell state. The center node Alice makes the edge node Charliet (t=1,2,3,4) extend the cluster state over a long distance with the help of the intermediate node. It includes: (1) Constructing a distance extension path: the central node Alice holds a set of partially entangled cluster states | C 1234. On the transmission path, the central node Alice and the edge node Charliet (t=1,2,3,4) are interconnected with the intermediate node and share a maximum entangled Bell state with each other. The invention has the following beneficial effects: 1. The measurement results of the intermediate node of the invention can be transmitted simultaneously, so the invention improves the efficiency of information transmission and meets the requirements of constructing a complex quantum communication network. 2. All measurement methods adopted by the invention are Bell-based measurement and single-bit measurement, which greatly reduces the difficulty of specific operation. 3. The present invention extends the communication distance so that the edge nodes which do not share quantum entanglement pairs directly can realize quantum communication.

【技术实现步骤摘要】
基于最大纠缠Bell态实现cluster态的远距离扩展方法
本专利技术涉及通信网络
，具体涉及一种基于最大纠缠Bell态实现cluster态的远距离扩展方法。
技术介绍
量子信息学，具有量子特性又具有传统的经典信息科学的特点，是量子力学和传统经典信息学的结合学科，是以量子力学为基础应用于经典信息科学中的一门新的学科。量子理论的思想虽然被提出已经有一百多年了，但是对于信息在量子力学上的应用却只有几十年的时间，量子信息发展时间虽然不长，但是发展极快。量子信息学不同于经典信息学，我们在对信息进行量子化的处理过程中，由于量子特性，使得量子态具有纠缠性，不可克隆性以及叠加性，这样在传送信息时，使得信息所携带的容量以及安全性都打破了以往经典信息传送中的极限。由于量子信息学所具有的这种空前优势，使得量子信息学无论在理论还是实验上都具有巨大突破，为信息的传送开辟了一条新的道路，拥有了一种新的方式。随后，量子信息学成为人们研究的热点[1-5]。量子信息学的研究方向包含量子密码技术，量子计算，量子通信，量子测量等方面。其中，作为量子信息学的重要分支，量子通信主要包括量子隐形传态，量子密码通信，量子本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于最大纠缠Bell态实现cluster态的远距离扩展方法，其特征在于，包括：构建距离扩展路径：中心节点Alice通过中间节点的协助使得边缘节点Charliet(t＝1,2,3,4)实现cluster态的远距离延伸；中心节点Alice持有一组部分纠缠的cluster态|C>1234；传输路径上，中心节点Alice与边缘节点Charliet(t＝1,2,3,4)与中间节点之间均彼此两两互联，彼此之间共享一个最大纠缠Bell态；其中Alice与Charlie1之间的中间节点记为

【技术特征摘要】
1.一种基于最大纠缠Bell态实现cluster态的远距离扩展方法，其特征在于，包括：构建距离扩展路径：中心节点Alice通过中间节点的协助使得边缘节点Charliet(t＝1,2,3,4)实现cluster态的远距离延伸；中心节点Alice持有一组部分纠缠的cluster态|C>1234；传输路径上，中心节点Alice与边缘节点Charliet(t＝1,2,3,4)与中间节点之间均彼此两两互联，彼此之间共享一个最大纠缠Bell态；其中Alice与Charlie1之间的中间节点记为Alice拥有粒子1,2,3,4与A1，中间节点拥有粒子A2i与粒子A2i+1，边缘节点Charlie1拥有粒子A2p+2；Alice与其他中间节点和边缘节点Charliet(t＝2,3,4)的粒子分配相似；信道调制与测量：中心节点Alice与边缘节点Charlie1之间的中间节点对自己所拥有的粒子A2i与粒子A2i+1执行Bell基测量；中心节点Alice与边缘节点Charlie3之间的中间节点对自己所拥有的粒子C2i与粒子C2i+1执行Bell基测量，完成Bell测量后将所有测量结果通过经典信道告知中心节点Alice；建立中心节点与边缘节点直接纠缠信道：中心节点Alice根据中间节点发来的测量结果，选择相应的幺正操作作用于粒子A1与边缘节点Charlie1之间形成两粒子Bell纠缠信道，即中心节点Alice拥有的粒子A1与边缘节点Charlie1拥有的粒子A2p+2塌缩成一对最大纠缠的Bell态；与之类似，中心节点Alice拥有的粒子C1与边缘节点Charlie3拥有的粒子C2p+2塌缩成...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹凌云，姜敏，孙兵，黄旭，周刘蕾，
申请(专利权)人：苏州大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32