[發明專利]一種基于四比特Cluster態的遠距離隱形傳態方法

有效

• 申請號: 201810803115.2
• 申請日: 2018-07-20
• 公開（公告）號: CN108900254B
• 公開（公告）日: 2021-01-26
• 發明（設計）人: 姜敏;曹凌云;李青;黃旭;陳虹
• 申請（專利權）人: 蘇州大學
• 主分類號: H04B10/70
• 分類號: H04B10/70
• 代理公司: 北京和信華成知識產權代理事務所(普通合伙) 11390
• 代理人: 胡劍輝

1.一種基于四比特Cluster態的遠距離隱形傳態方法，其特征在于，所述方法具體包括以下步驟：

步驟1：通信雙方為Alice與Bob，第一未知粒子和第二未知粒子攜帶未知量子態，初期由Alice所持有，Alice將該未知兩粒子量子態發送給網絡另一端用戶Bob，中心服務器選擇合適的路徑并確定該路徑上的中間節點數p，建立終端用戶Alice、Bob與中間節點Li(i＝1,2,3,…,p)量子糾纏信道，在傳輸路徑上，終端用戶Alice、Bob與p個中間節點之間均彼此兩兩互聯，彼此之間共享一個四比特最大糾纏Cluster態，形式如下：

Alice擁有粒子Bob擁有粒子中間節點L_i(i＝1,2,3,…,p)擁有粒子

步驟2：調制與測量：終端用戶Alice對粒子對和實施CZ操作，其中粒子為控制量子比特，為目標量子比特，與此同時所有中間節點L_i對手中的粒子對和實施CZ操作，其中為CZ操作的控制量子比特，為目標量子比特，此時所有量子信道形成的系統有如下形式：

接下來，中間節點L_i(i＝1,2,3,…,p)對所擁有的粒子對和執行Bell基測量，中間節點L_i(i＝1,2,3,…,p)完成Bell測量后，需將所有測量結果通過經典信道發送給終端用戶Alice或Bob，當中間節點把測量結果發送給Alice，則實施步驟3；當中間節點把測量結果發送給Bob，則實施步驟3’

步驟3：終端用戶Alice與Bob建立直接量子信道：Alice根據中間節點發來的測量結果，選擇相應的幺正操作與另一用戶終端Bob建立直接量子信道，

若中間節點L_i(i＝1,2,3,…,p)對粒子對和的Bell測量結果為則終端用戶Alice對粒子實施幺正操作其中取值為0或1，

中間節點L_i(i＝1,2,3,…,p)對粒子對和的Bell測量結果為則終端用戶Alice對粒子實施幺正操作其中取值為0或1，

終端用戶Alice根據中間節點的測量結果完成幺正操作之后，與另一終端用戶Bob建立了如下狀態的量子系統：

步驟3’：終端用戶Alice與Bob建立直接量子信道：Bob根據中間節點發來的測量結果，選擇相應的幺正操作與終端用戶Alice建立直接量子信道，

若中間節點L_i(i＝1,2,3,…,p)對粒子對和的Bell測量結果為則終端用戶Bob對粒子實施幺正操作其中取值為0或1，

中間節點L_i(i＝1,2,3,…,p)對粒子對和的Bell測量結果為則終端用戶Bob對粒子實施幺正操作其中取值為0或1，

終端用戶Bob根據中間節點的測量結果完成幺正操作之后，與終端用戶Alice建立了如下狀態的量子系統：

步驟4：如果終端用戶Alice發送未知任意二粒子給Bob，則恢復Alice發送的量子態：Alice對手中的粒子對和執行Bell基測量，同時Alice將這些測量結果通過經典信道告知Bob， Bob根據Alice告知的測量結果對粒子和執行相應幺正變換，恢復出Alice發送的未知量子態。

2.如權利要求1所述的基于四比特Cluster態的遠距離隱形傳態方法，其特征在于，上述步驟2中，若中間節點L_i(i＝1,2,3,…,p)的Bell測量結果全部發送給終端用戶Alice，則從步驟2轉入步驟3，若中間節點L_i(i＝1,2,3,…,p)的Bell測量結果全部發送給終端用戶Bob，則從步驟2轉入步驟3’；

所述步驟3’為，終端用戶Alice與Bob建立直接量子信道：Bob根據中間節點的Bell測量結果，選擇相應的幺正操作與另一用戶終端Alice建立直接量子信道，終端用戶Bob與Alice的地位等價。