【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及量子通信，尤其涉及一种量子网络并行多跳受控隐形传态方法。
技术介绍
1、量子通信基于量子态相干叠加原理、量子态不可克隆原理及量子纠缠等量子力学特性，具有理论上的无条件安全性，并有望突破经典信息技术的性能极限。量子通信的主要形式有量子密钥分发、量子隐形传态、量子安全直接通信等，其中，隐形传态利用预先共享的量子纠缠，实现未知量子态的远程重建，成为备受关注的研究领域。
2、相关技术中，关于量子网络多跳纠缠通信的研究主要聚焦于两方通信中的纠缠信道建立问题。然而，随着量子网络中的一些更复杂的通信需求的出现，如受控隐形传态，多方秘密共享等，如何为通信的多个参与方建立远程纠缠信道，且有利于降低经典信息开销，获得较低的端到端纠缠交换时延，成为了重要的问题。
3、需要说明的是，在上述
技术介绍
部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种量子网络并行多跳受控隐形传态方法，以降低经典信息开销，获得较低的端到端纠缠交换时延。
2、本专利技术提供了一种量子网络并行多跳受控隐形传态方法，该方法包括以下步骤：
3、构建包括第一通信方、第二通信方以及控制方的量子网络；
4、在所述量子网络的传输路径中引入若干个量子中继节点，由所述控制方进行ghz态量子纠缠分发；
5、将所述量子中继节点划分为多个段落，对所持粒子进行bell态
6、所述第一通信方以及所述第二通信方根据所述测量结果对所持粒子进行幺正变换，建立并行多跳纠缠交换信道。
7、本专利技术的一实施例中，所述将所述量子中继节点划分为多个段落，对所持粒子进行bell态测量，并通过所述控制方将测量结果分别发送至所述第一通信方以及所述第二通信方的步骤包括：
8、将所述量子中继节点划分为多个段落，依次执行段内纠缠交换、段间纠缠交换以及控制纠缠交换；
9、其中，每个所述段落内将其中一个所述量子中继节点指定为末节点，其余所述量子中继节点指定为普通中继节点。
10、本专利技术的一实施例中，所述段内纠缠交换步骤包括：
11、各所述段落内的各所述普通中继节点同时对其所持有的粒子进行bell态测量，并将得到的测量结果通过第一经典信道发送给本段落中的所述末节点，所述末节点根据接收到的测量结果，对自身所持有的粒子进行量子位局部幺正变换，建立段内粒子原有的量子态。
12、本专利技术的一实施例中，所述段间纠缠交换步骤包括：
13、每个所述段落内的所述末节点分别同时对自身所持有的粒子进行bell态测量，将得到的测量结果通过第二经典信道发送给所述控制方。
14、本专利技术的一实施例中，所述控制纠缠交换步骤包括：
15、所述控制方对其拥有的粒子进行投影测量，并将投影测量结果通过第三经典信道发送至所述第一通信方以及所述第二通信方。
16、本专利技术的一实施例中，所述投影测量为：
17、所述控制方对其拥有的粒子进行基的投影测量。
18、本专利技术的一实施例中，所述在所述量子网络的传输路径中引入若干个量子中继节点，由所述控制方进行ghz态量子纠缠分发的步骤包括：
19、形成从所述控制方到所述量子中继节点再到所述第一通信方的第一传输路径，以及从所述控制方到所述量子中继节点再到所述第二通信方的第二传输路径；
20、所述控制方制备三粒子ghz态，所述量子中继节点制备纠缠bell态；所述控制方保留其中一个粒子，将其余两个粒子通过量子信道分别发送给所述第一传输路径中的所述量子中继节点，以及所述第二传输路径中的所述量子中继节点；
21、所述第一传输路径中的各所述量子中继节点，分别将自己的旅行粒子通过量子信道同时发送至后一量子中继节点，直至到达所述第一通信方；所述第二传输路径中的各所述量子中继节点，分别将自己的旅行粒子通过量子信道同时发送至后一量子中继节点，直至到达所述第二通信方。
22、本专利技术的一实施例中，所述控制方制备三粒子ghz态为：
23、
24、其中，a1、a2以及a3分别表示控制方制备的三个粒子。
25、本专利技术的一实施例中，所述量子信道的形式为：
26、
27、本专利技术的一实施例中，将所述量子中继节点划分为8个段落。
28、本专利技术提供的技术方案可以包括以下有益效果：
29、本专利技术的实施例中，一方面，在量子网络中引入了控制方，利用控制方进行ghz态量子纠缠分发以及纠缠交换方案的控制，使传输的信息能够进行集中控制，整个量子纠缠交换过程得以有序进行，确保了信息的安全和可靠性；另一方面，通过对量子中继节点进行分段分级并行纠缠交换，将信息传输距离控制在较小范围内，且合理划分了传输路径上的量子中继节点并减小非相邻节点间的传输距离，在一定程度上降低了经典信息开销，获得了较低的端到端纠缠交换时延。
30、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本专利技术。
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1.一种量子网络并行多跳受控隐形传态方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的量子网络并行多跳受控隐形传态方法，其特征在于，所述将所述量子中继节点划分为多个段落，对所持粒子进行Bell态测量，并通过所述控制方将测量结果分别发送至所述第一通信方以及所述第二通信方的步骤包括：
3.根据权利要求2所述的量子网络并行多跳受控隐形传态方法，其特征在于，所述段内纠缠交换步骤包括：
4.根据权利要求3所述的量子网络并行多跳受控隐形传态方法，其特征在于，所述段间纠缠交换步骤包括：
5.根据权利要求4所述的量子网络并行多跳受控隐形传态方法，其特征在于，所述控制纠缠交换步骤包括：
6.根据权利要求5所述的量子网络并行多跳受控隐形传态方法，其特征在于，所述投影测量为：
7.根据权利要求1所述的量子网络并行多跳受控隐形传态方法，其特征在于，所述在所述量子网络的传输路径中引入若干个量子中继节点，由所述控制方进行GHZ态量子纠缠分发的步骤包括：
8.根据权利要求7所述的量子网络并行多跳受控隐形传态方法，
9.根据权利要求7所述的量子网络并行多跳受控隐形传态方法，其特征在于，所述量子信道的形式为：
10.根据权利要求1所述的量子网络并行多跳受控隐形传态方法，其特征在于，将所述量子中继节点划分为8个段落。
...【技术特征摘要】
1.一种量子网络并行多跳受控隐形传态方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的量子网络并行多跳受控隐形传态方法，其特征在于，所述将所述量子中继节点划分为多个段落，对所持粒子进行bell态测量，并通过所述控制方将测量结果分别发送至所述第一通信方以及所述第二通信方的步骤包括：
3.根据权利要求2所述的量子网络并行多跳受控隐形传态方法，其特征在于，所述段内纠缠交换步骤包括：
4.根据权利要求3所述的量子网络并行多跳受控隐形传态方法，其特征在于，所述段间纠缠交换步骤包括：
5.根据权利要求4所述的量子网络并行多跳受控隐形传态方法，其特征在于，所述控制纠缠交换步骤包...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨光，晋博琛，聂敏，黄博洋，苏和煜，张政，
申请(专利权)人：西安邮电大学，
类型：发明
国别省市：
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