[发明专利]一种基于受控隐形传态的高保真度量子网络编码方法

摘要

一种基于受控隐形传态的高保真度量子网络编码方法，它有八大步骤，其特征在于：在预共享纠缠对量子网络编码协议基础上，增加两个控制端来分别控制两个目的节点的解码，实现保真度为1的完美传输；利用受控隐形传态建立量子网络编码模型，在源节点、目的节点基础上添加了一个控制端，保证源节点与控制端之间共享三粒子的GHZ态，并用此纠缠态作为量子通道来传输单粒子态，实现了只有接收到控制端的测量信息条件下，目的节点才能对接收的量子态进行解码；本发明利用量子的隐形传态特殊性质提供一种基于受控隐形传态的高保真度量子网络编码方法，提高量子网络编码的安全性。它在通信网络技术领域里有广阔地应用前景。

主权项

1.一种基于受控隐形传态的高保真度量子网络编码方法，其特征在于：在预共享纠缠对量子网络编码协议基础上，增加两个控制端来分别控制两个目的节点的解码，实现保真度为1的完美传输；利用受控隐形传态建立量子网络编码模型，在源节点、目的节点基础上添加了一个控制端，保证源节点与控制端之间共享三粒子的GHZ态，并用此纠缠态作为量子通道来传输单粒子态，实现了只有接收到控制端的测量信息条件下，目的节点才能对接收的量子态进行解码；该方法具体步骤如下：步骤1．构建蝶形网络模型，A₁和A₂为源节点，M₁和M₂为中间节点，B₁和B₂为目的节点，目标实现A₁→B₁和A₂→B₂的交叉可控传输；C_on1与C_on2为增加的控制端，两个源节点间共享两对最大纠缠态，源节点与控制端共享三粒子的GHZ态，源节点A₁和A₂分别发送未知量子态和步骤2．源节点A_i对粒子S_i和A_i,3进行Bell基联合测量，测量结果会塌缩为四个Bell态之一，并将测量结果对应成经典信息(r₁r₂)_i（00→|φ⁺>，10→|φ^->，01→|ψ⁺>，11→|ψ^->），将(r₁r₂)_i传输给控制端C_oni；步骤3．控制端C_oni对粒子C_i实施Hadamard变换，然后对粒子C_i进行{|0>，|1>}基测量，并将测量结果对应成经典信息(r₃)_i：0→|0>_C，1→|1>_C；步骤4．源节点A_i对粒子A_i,4和粒子A_i,i进行Bell基联合测量，将测量结果对应成经典信息X_i：00→|φ⁺>，10→|φ⁺>，01→|ψ⁺>，11→|ψ^->，则A_i⊕1,i的量子态为步骤5．源节点A_i对粒子A_i,i⊕1实施U变换U^-1(X_i)，因此，A_i,i⊕1状态变为并将A_i,i⊕1传输给目的节点B_i；步骤6．源节点A₁将X₁传输给中间节点M₁，源节点A₂将X₂传输给中间节点M₁，中间节点M₁处编码操作为：X₁⊕X₂，X₁⊕X₂依次被传输给中间节点M₂、接收方B₁、B₂；步骤7．目的节点B_i根据经典信息X₁⊕X₂选用U(X₁⊕X₂)对应的Pauli算子对接收的粒子A_i,i⊕1实施U操作，则步骤8．若控制端Con1与Con2不授权目的节点解码，那么目的节点B₁、B₂无法得到如果控制端C_oni同意，它把测量结果(r₁r₂r₃)_i通过经典信道传送给目的节点B_i，B_i根据(r₁r₂r₃)_i对粒子A_i,i⊕1实施U操作即得到要传输的未知量子态