[发明专利]基于信道纠错的多跳量子隐形传态方法

摘要

本发明公开了一种基于信道纠错的多跳量子隐形传态方法，其特征在于：通信双方为信息发送方Alice与信息接收方Bob，粒子src携带未知量子态信息|χ>src＝a|0>+b|1>，由信息发送方Alice所持有，Alice想要将该未知单粒子量子态，发送给接收方Bob；发送方Alice持有粒子src和粒子1，第1个中间节点持有粒子2和粒子3，第2个中间节点持有粒子4和粒子5，…，第i(i＝1,2,3,…,N)个中间节点持有粒子2i和粒子2i+1，其中，N是正整数。本发明的有益效果有两点：第一，本发明的基于信道纠错的多跳量子隐形传态方法，纠错操作和原未知量子态恢复操作由信息接收方Bob统一执行，不需要中间方进行纠错操作，中间方只需要Bell测量即可，简化了中间方操作要求，降低了构建量子通信网络的复杂度。

主权项

1.一种基于信道纠错的多跳量子隐形传态方法，其特征在于，包括：(1)通信信道构建：通信双方为信息发送方Alice与信息接收方Bob，粒子src携带未知量子态|χ>src＝a|0>+b|1>，由信息发送方Alice所持有，Alice想要将该未知单粒子量子态，发送给接收方Bob；发送方Alice持有粒子src和粒子1，第1个中间节点持有粒子2和粒子3，第2个中间节点持有粒子4和粒子5，…，第i(i＝1,2,3,…,N)个中间节点持有粒子2i和粒子2i+1，其中，N是正整数；处于目标节点的接收方Bob持有粒子2N+2；各个相邻节点之间彼此两两共享完全相同的两比特Bell态量子信道，形成链式通信信道；信道形式为：由于粒子和其周围环境存在相互作用，量子状态在信道传输的过程中可能会受到量子噪声的影响而改变，产生量子位错，位错信息可能为I,X,Z,XZ四种中的一种。(2)Bell测量：源节点Alice以及N个中间节点同时对自己所拥有的两个粒子执行联合Bell测量，可分别得到四种测量结果；(3)信息传送：源节点Alice和N个中间节点同时将自己持有的粒子产生的位错信息(I,X,Z,XZ四种中的一种)以及自己的Bell测量结果发送给接收方Bob；(4)位错纠正，信息恢复：Bob根据接收到的所有量子位的错误信息确定纠错矩阵，结合各节点的Bell测量结果信息，可以得到量子系统态为：其中，表示第i(i＝1,2,…,N+1)个节点的Bell测量结果。