[發(fā)明專利]一種基于受控隱形傳態(tài)的高保真度量子網(wǎng)絡(luò)編碼方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310336984.6
• 申請(qǐng)日: 2013-08-05
• 公開（公告）號(hào): CN103414536A
• 公開（公告）日: 2013-11-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 尚濤;趙曉杰;王朝;黃福華;林翔;劉建偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類號(hào): H04L1/00
• 分類號(hào): H04L1/00;H04L29/06
• 代理公司: 北京慧泉知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11232
• 代理人: 王順榮;唐愛華

1.一種基于受控隱形傳態(tài)的高保真度量子網(wǎng)絡(luò)編碼方法，其特征在于：在預(yù)共享糾纏對(duì)量子網(wǎng)絡(luò)編碼協(xié)議基礎(chǔ)上，增加兩個(gè)控制端來分別控制兩個(gè)目的節(jié)點(diǎn)的解碼，實(shí)現(xiàn)保真度為1的完美傳輸；利用受控隱形傳態(tài)建立量子網(wǎng)絡(luò)編碼模型，在源節(jié)點(diǎn)、目的節(jié)點(diǎn)基礎(chǔ)上添加了一個(gè)控制端，保證源節(jié)點(diǎn)與控制端之間共享三粒子的GHZ態(tài)，并用此糾纏態(tài)作為量子通道來傳輸單粒子態(tài)，實(shí)現(xiàn)了只有接收到控制端的測(cè)量信息條件下，目的節(jié)點(diǎn)才能對(duì)接收的量子態(tài)進(jìn)行解碼；該方法具體步驟如下：

步驟1．構(gòu)建蝶形網(wǎng)絡(luò)模型，A₁和A₂為源節(jié)點(diǎn)，M₁和M₂為中間節(jié)點(diǎn)，B₁和B₂為目的節(jié)點(diǎn)，目標(biāo)實(shí)現(xiàn)A₁→B₁和A₂→B₂的交叉可控傳輸；C_on1與C_on2為增加的控制端，兩個(gè)源節(jié)點(diǎn)間共享兩對(duì)最大糾纏態(tài)，源節(jié)點(diǎn)與控制端共享三粒子的GHZ態(tài)，源節(jié)點(diǎn)A₁和A₂分別發(fā)送未知量子態(tài)和

步驟2．源節(jié)點(diǎn)A_i對(duì)粒子S_i和A_i,3進(jìn)行Bell基聯(lián)合測(cè)量，測(cè)量結(jié)果會(huì)塌縮為四個(gè)Bell態(tài)之一，并將測(cè)量結(jié)果對(duì)應(yīng)成經(jīng)典信息(r₁r₂)_i（00→|φ⁺>，10→|φ^->，01→|ψ⁺>，11→|ψ^->），將(r₁r₂)_i傳輸給控制端C_oni；

步驟3．控制端C_oni對(duì)粒子C_i實(shí)施Hadamard變換，然后對(duì)粒子C_i進(jìn)行{|0>，|1>}基測(cè)量，并將測(cè)量結(jié)果對(duì)應(yīng)成經(jīng)典信息(r₃)_i：0→|0>_C，1→|1>_C；

步驟4．源節(jié)點(diǎn)A_i對(duì)粒子A_i,4和粒子A_i,i進(jìn)行Bell基聯(lián)合測(cè)量，將測(cè)量結(jié)果對(duì)應(yīng)成經(jīng)典信息X_i：00→|φ⁺>，10→|φ⁺>，01→|ψ⁺>，11→|ψ^->，則A_i⊕1,i的量子態(tài)為

步驟5．源節(jié)點(diǎn)A_i對(duì)粒子A_i,i⊕1實(shí)施U變換U^-1(X_i)，因此，A_i,i⊕1狀態(tài)變?yōu)椴_i,i⊕1傳輸給目的節(jié)點(diǎn)B_i；

步驟6．源節(jié)點(diǎn)A₁將X₁傳輸給中間節(jié)點(diǎn)M₁，源節(jié)點(diǎn)A₂將X₂傳輸給中間節(jié)點(diǎn)M₁，中間節(jié)點(diǎn)M₁處編碼操作為：X₁⊕X₂，X₁⊕X₂依次被傳輸給中間節(jié)點(diǎn)M₂、接收方B₁、B₂；

步驟7．目的節(jié)點(diǎn)B_i根據(jù)經(jīng)典信息X₁⊕X₂選用U(X₁⊕X₂)對(duì)應(yīng)的Pauli算子對(duì)接收的粒子A_i,i⊕1實(shí)施U操作，則

步驟8．若控制端Con1與Con2不授權(quán)目的節(jié)點(diǎn)解碼，那么目的節(jié)點(diǎn)B₁、B₂無(wú)法得到如果控制端C_oni同意，它把測(cè)量結(jié)果(r₁r₂r₃)_i通過經(jīng)典信道傳送給目的節(jié)點(diǎn)B_i，B_i根據(jù)(r₁r₂r₃)_i對(duì)粒子A_i,i⊕1實(shí)施U操作即得到要傳輸?shù)奈粗孔討B(tài)