[發(fā)明專利]基于最大糾纏Bell態(tài)實(shí)現(xiàn)cluster態(tài)的遠(yuǎn)距離擴(kuò)展方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910137573.1
• 申請(qǐng)日: 2019-02-25
• 公開（公告）號(hào): CN109861751B
• 公開（公告）日: 2020-05-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曹凌云;姜敏;孫兵;黃旭;周劉蕾
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘇州大學(xué)
• 主分類號(hào): H04B10/079
• 分類號(hào): H04B10/079;H04B10/70
• 代理公司: 蘇州市中南偉業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 32257
• 代理人: 郭磊

1.一種基于最大糾纏Bell態(tài)實(shí)現(xiàn)cluster態(tài)的遠(yuǎn)距離擴(kuò)展方法，其特征在于，包括：

構(gòu)建距離擴(kuò)展路徑：中心節(jié)點(diǎn)Alice通過中間節(jié)點(diǎn)的協(xié)助使得邊緣節(jié)點(diǎn)Charlie_t，其中，t＝1,2,3,4，實(shí)現(xiàn)cluster態(tài)的遠(yuǎn)距離延伸；中心節(jié)點(diǎn)Alice持有一組部分糾纏的cluster態(tài)|C₁₂₃₄；傳輸路徑上，中心節(jié)點(diǎn)Alice與中間節(jié)點(diǎn)均彼此兩兩互聯(lián)，彼此之間共享一個(gè)最大糾纏Bell態(tài)；同時(shí)，邊緣節(jié)點(diǎn)Charlie_t，其中，t＝1,2,3,4，與中間節(jié)點(diǎn)之間均彼此兩兩互聯(lián)，彼此之間共享一個(gè)最大糾纏Bell態(tài)；

其中，Alice與Charlie₁之間的中間節(jié)點(diǎn)記為其中，i＝1,2,…p，Alice擁有粒子1,2,3,4與A₁，中間節(jié)點(diǎn)其中，i＝1,2,…p，擁有粒子A_2i與粒子A_2i+1，邊緣節(jié)點(diǎn)Charlie₁擁有粒子A_2p+2；

Alice與Charlie₂之間的中間節(jié)點(diǎn)記為其中，i＝1,2,…p，Alice擁有粒子1,2,3,4與B₁，中間節(jié)點(diǎn)其中，i＝1,2,…p，擁有粒子B_2i與粒子B_2i+1，邊緣節(jié)點(diǎn)Charlie₂擁有粒子B_2p+2；

Alice與Charlie₃之間的中間節(jié)點(diǎn)記為其中，i＝1,2,…p，Alice擁有粒子1,2,3,4與C₁，中間節(jié)點(diǎn)其中，i＝1,2,…p，擁有粒子C_2i與粒子C_2i+1，邊緣節(jié)點(diǎn)Charlie₃擁有粒子C_2p+2；

Alice與Charlie₄之間的中間節(jié)點(diǎn)記為其中，i＝1,2,…p，Alice擁有粒子1,2,3,4與D₁，中間節(jié)點(diǎn)其中，i＝1,2,…p，擁有粒子D_2i與粒子D_2i+1，邊緣節(jié)點(diǎn)Charlie₄擁有粒子D_2p+2；

信道調(diào)制與測(cè)量：中心節(jié)點(diǎn)Alice與邊緣節(jié)點(diǎn)Charlie₁之間的中間節(jié)點(diǎn)其中，i＝1,2,...p,對(duì)自己所擁有的粒子A_2i與粒子A_2i+1執(zhí)行Bell基測(cè)量；中心節(jié)點(diǎn)Alice與邊緣節(jié)點(diǎn)Charlie₃之間的中間節(jié)點(diǎn)其中，i＝1,2,…p,對(duì)自己所擁有的粒子C_2i與粒子C_2i+1執(zhí)行Bell基測(cè)量，完成Bell測(cè)量后將所有測(cè)量結(jié)果通過經(jīng)典信道告知中心節(jié)點(diǎn)Alice；

建立中心節(jié)點(diǎn)與邊緣節(jié)點(diǎn)直接糾纏信道：中心節(jié)點(diǎn)Alice根據(jù)中間節(jié)點(diǎn)其中，i＝1,2,...p,發(fā)來的測(cè)量結(jié)果，選擇相應(yīng)的幺正操作作用于粒子A₁與邊緣節(jié)點(diǎn)Charlie₁之間形成兩粒子Bell糾纏信道，即中心節(jié)點(diǎn)Alice擁有的粒子A₁與邊緣節(jié)點(diǎn)Charlie₁擁有的粒子A_2p+2塌縮成一對(duì)最大糾纏的Bell態(tài)；

同時(shí)，中心節(jié)點(diǎn)Alice根據(jù)中間節(jié)點(diǎn)其中，i＝1,2,…p,發(fā)來的測(cè)量結(jié)果，選擇相應(yīng)的幺正操作作用于粒子C₁與邊緣節(jié)點(diǎn)Charlie₃之間形成兩粒子Bell糾纏信道，使得中心節(jié)點(diǎn)Alice擁有的粒子C₁與邊緣節(jié)點(diǎn)Charlie₃擁有的粒子C_2p+2塌縮成一對(duì)最大糾纏的Bell態(tài)；

完成cluster態(tài)的遠(yuǎn)距離延伸：中心節(jié)點(diǎn)Alice對(duì)手中的粒子對(duì)(1,A₁),(3,C₁)執(zhí)行Bell基測(cè)量，同時(shí)Alice將這些測(cè)量結(jié)果通過經(jīng)典信道分別告知邊緣節(jié)點(diǎn)Charlie₁與Charlie₃；邊緣節(jié)點(diǎn)Charlie₁與Charlie₃根據(jù)Alice告知的測(cè)量結(jié)果對(duì)各自手中的粒子執(zhí)行相應(yīng)幺正變換就能夠完成cluster態(tài)的遠(yuǎn)距離延伸，即Alice手中的粒子2和粒子4與邊緣節(jié)點(diǎn)Charlie₁與Charlie₃手中的粒子A_2p+2和C_2p+2糾纏成cluster態(tài)；

執(zhí)行與上述步驟“信道調(diào)制與測(cè)量”、“建立中心節(jié)點(diǎn)與邊緣節(jié)點(diǎn)直接糾纏信道”類似操作，中心節(jié)點(diǎn)Alice與邊緣節(jié)點(diǎn)Charlie₂與Charlie₄可以實(shí)現(xiàn)cluster態(tài)的遠(yuǎn)距離延伸，最終使得邊緣節(jié)點(diǎn)Charlie_t，其中，t＝1,2,3,4，手中的粒子A_2p+2,B_2p+2,C_2p+2,D_2p+2糾纏成cluster態(tài)；

其中，p表示中間節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)。