[发明专利]一种基于Mesh结构的量子通信网络的路由方法

摘要

本发明公开了一种基于Mesh结构的量子通信网络的路由方法，用于实现基于Mesh结构的量子通信；该方法通过源节点发起路由请求至相连接的骨干网边缘节点，通过骨干网边缘节点向其连接的骨干网中次边缘节点发起路由请求，再由次边缘节点以广播方式向骨干网发起路由请求，由与目的节点相连的骨干网边缘节点所连接的次边缘节点进行选路以及路由应答，收到应答消息的路径上各个节点进行Bell基测量并将测量结果携带在路由应答消息中传输至源节点，源节点进行Bell基测量后，将所有测量结果沿所选路径传送至与目的节点相连的骨干网边缘节点，最后发送到目的节点，目的节点对所有测量结果处理后，通过幺正变换得到携带信息的量子态。

主权项

1.一种基于Mesh结构的量子通信网络的路由方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)接入网中的源节点向量子Mesh网络中的骨干网边缘节点发送路由请求消息，所述骨干网边缘节点与所述源节点相连；(2)所述骨干网边缘节点接收到源节点发送的路由请求消息后，查询自身的路由表，确认目的节点和源节点是否在同一接入网：若在同一接入网，则通过该骨干网边缘节点的路由表建立连接，实现源节点与目的节点的通信；若不在同一接入网，则通过该骨干网边缘节点修改路由请求消息，并向其所属的骨干网次边缘节点发送修改后的路由请求消息；(3)所述骨干网次边缘节点接收到骨干网边缘节点发送的路由请求消息后，查询自身的路由表，确认目的节点是否在自己的网络中：若在自己的网络中，则根据路由请求消息建立连接，实现源节点与目的节点的通信；若不在自己的网络中，则通过该骨干网次边缘节点修改路由请求消息，并向骨干网内广播修改后的路由请求消息；(4)确定与目的节点相连的骨干网次边缘节点；(5)与目的节点相连的骨干网次边缘节点接收到路由请求消息后，将路由请求消息发送给自己网络中与目的节点相连的骨干网边缘节点，进入步骤(6)；(6)确定与目的节点相连的骨干网边缘节点后，通过该骨干网边缘节点选择源节点与目的节点间的通信路径，对该骨干网边缘节点的两个粒子进行Bell基测量并产生路由应答消息，通过该骨干网边缘节点将路由应答消息发送给通信路径上的上一跳节点，进入步骤(7)；所述骨干网边缘节点的两个粒子分别为：①该骨干网边缘节点与上一跳节点间的纠缠粒子，②该骨干网边缘节点与目的节点间的纠缠粒子；(7)通信路径上的中间节点接收到路由应答消息后，对该中间节点的两个粒子进行Bell基测量并更新路由应答消息，通过该中间节点将更新后的路由应答消息发送给通信路径上的上一跳节点，直至通信路径上的上一跳节点为源节点，进入步骤(8)；所述中间节点的两个粒子分别为：①该中间节点与上一跳节点间的纠缠粒子，②该中间节点与下一跳节点的纠缠粒子；(8)源节点接收到路由应答消息后，对源节点的两个粒子进行Bell基测量并产生测量结果数据包，所述测量结果数据包包括源节点地址、目的节点地址和通信路径上各个节点的Bell基测量值；源节点沿通信路径将测量结果数据包发送给目的节点，进入步骤(9)；所述源节点的两个粒子分别为：①源节点与信息携带粒子间的纠缠粒子，②源节点与下一跳节点间的纠缠粒子；(9)目的节点对测量结果数据包中各个节点的Bell基测量值进行幺正变换，得到所需要的量子态，完成量子通信。