[發明專利]基于大規模單原子腔體量子網絡的組網方法

有效

• 申請號: 201210289063.4
• 申請日: 2012-08-14
• 公開（公告）號: CN102769527A
• 公開（公告）日: 2012-11-07
• 發明（設計）人: 虞萬榮;吳純青;劉波;胡曉峰;趙寶康;彭偉;伍典策
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科學技術大學
• 主分類號: H04L9/08
• 分類號: H04L9/08;H04L12/56
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所 43008
• 代理人: 周長清

1.一種基于大規模單原子腔體量子網絡的組網方法，其特征在于，流程為：

(1)組建基于單原子腔體的量子密鑰分發層，構成量子網絡；所述量子網絡中的量子節點由單原子腔體構成；

(2)建立經典通信網絡與量子密鑰分發層相結合的模型；所述經典通信網絡與量子密鑰分發層形成上、下層架構，經典通信網絡與量子密鑰分發層之間通過上、下行鏈路連接；量子節點在經典通信網絡中存在一一對應的經典節點，使用經典節點標識量子節點的存在；

(3)量子密鑰分發層中的量子節點、量子鏈路性能通過上行鏈路映射到經典通信網絡中對應的經典網絡節點和經典鏈路上，然后將經典通信網絡抽象成一個加權有向圖；

(4)經典通信網絡執行最高分發效率路徑路由算法；由于節點性能和鏈路性能是相互獨立的，那么表示節點的權值和表示鏈路的權值可以做乘法，生成新的權值賦值給邊作為新的權值，在有向圖中找到一條效率最高的路徑；即，在經典通信網絡中可以找到一條分發效率最高的路徑；

(5)獲取的經典路由信息通過下行鏈路傳輸到量子密鑰分發層并協助對應的量子節點；

(6)量子節點之間按照得到的經典信息在量子密鑰分發層建立合適的量子路徑；

(7)量子路徑建立后，進行后續的量子密鑰分發操作。

2.根據權利要求1所述的基于大規模單原子腔體量子網絡的組網方法，其特征在于，在所述量子密鑰分發層中，量子節點具備存儲和轉發功能；在遠距離通信方之間鏈路上的中間量子節點采用“存儲--轉發”的模式，在需要通信雙方之間進行量子信息的傳輸。

3.根據權利要求1或2所述的基于大規模單原子腔體量子網絡的組網方法，其特征在于，所述最高分發效率路徑路由算法的流程為：

(4.1)初始化；集合S保留已知的所有頂點權值，d[]已經是最高分發效率路徑的值的頂點，集合Q包含其他所有頂點；開始時，集合Q包含所有頂點，集合S為空；量子節點和相鄰量子鏈路的值做乘積變成新的邊權，即最高分發效率w；把源點s放入集合S中；

(4.2)將每個量子節點的頂點權值d[]賦值為從源點s到該節點的最高分發效率值w；與源點s不相鄰，則該量子節點的頂點權值d[]為0；開始時，與源點s相鄰的頂點權值有非零值，其他量子節點的頂點權值為0；

(4.3)從所有集合S中頂點權值d[]中取權值最大的量子節點，把該量子節點放入集合S，并在集合Q中刪除該量子節點；以該量子節點為中間節點更新從源點s能夠到達集合Q中的頂點權值；如果新的權值比已經存在的權值大，則用新的權值更新已經存在的權值；

(4.4)判斷頂點集合Q是否為空；如果為是，則輸出從源節點到其他節點的最高分發效率值及路徑；如果為否，則重復執行步驟(4.3)；

(4.5)算法結束。