[发明专利]一种量子通信中纠缠粒子对分发节点的位置分布方法

权利要求书

1.一种量子通信中纠缠粒子对分发节点的位置分布方法，其特征在于，包括步骤：

(1)以量子通信网络中的量子通信节点集合为顶点集，构建网络图G(V,E)；其中，V表示量子通信网络中的量子通信节点集合，E表示量子通信网络中满足D_ij＜2R的量子通信节点间路径的集合，D_ij表示量子通信节点i和量子通信节点j之间的距离，R表示纠缠粒子对分发节点的分发范围半径；

(2)对V中的各量子通信节点进行编号；定义纠缠粒子对分发节点坐标集合为Q，已被纠缠粒子对分发节点的分发范围覆盖的量子通信节点编号的集合为M，未被纠缠粒子对分发节点的分发范围覆盖的量子通信节点编号的集合为初始化

(3)计算中各量子通信节点与网络中其他量子通信节点之间的欧式距离，选取欧式距离最远的量子通信节点，并找出这两个量子通信节点之间的所有最短路径；将找出的所有路径归入集合P；

(4)对P中的每条路径执行以下步骤：

以路径中量子通信节点被纠缠粒子对分发节点分发范围覆盖的数目最多为目的，在对应路径中找出一组预设点，作为预设置纠缠粒子对分发节点的位置点；定义P中第k条路径中，按照预设点设置纠缠粒子对分发节点的情况下，路径k中被纠缠粒子对分发节点分发范围覆盖的量子通信节点数目为X_k；

(5)根据步骤(4)的计算结果更新Q、M和包括步骤：

选取X_k值最大的一条路径，记为k_X-MAX；在路径k_X-MAX中的预设点上设置纠缠粒子对分发节点；将路径k_X-MAX中已设置的纠缠粒子对分发节点的坐标计入Q，被纠缠粒子对分发节点分发范围覆盖的量子通信节点编号计入M；更新

(6)计算更新后中剩余量子通信节点的个数s，若s＞1，则返回步骤(3)；若s＝1，则转入步骤(7)；若s＝0，则停止本方法；

(7)在V中选取与中最后一个量子通信节点的欧式距离最近的量子通信节点，在两点连线的中点设置纠缠粒子对分发节点，并将这个纠缠粒子对分发节点的坐标记入Q。

2.根据权利要求1所述的一种量子通信中纠缠粒子对分发节点的位置分布方法，其特征在于，所述步骤(4)中从P中的各路径中选取预设点的方法为：

(4.1)定义m为P中路径的总数，最短路径长度为H；定义集合M₀、Q₀，变量S₀、h；

(4.2)初始化，k＝1，h＝1，S₀＝0；

(4.3)选取路径k中第h个和第h+1个量子通信节点之间的链路中点为预设点，并将选出的预设点坐标计入Q₀；计算以该预设点为圆心、R为半径的覆盖范围内的量子通信节点数目x，对这x个量子通信节点做临时标记，并将标记后的量子通信节点的编号计入M₀；令S₀＝S₀+x，转入步骤(4.4)；

(4.4)判断是否满足h+1≤H；若满足，令h＝h+1，转入步骤(4.5)；否则，执行步骤(4.6)；

(4.5)判断路径k中的第h+1个量子通信节点是否已被标记；若未被标记，则返回步骤(4.3)；若已被标记，返回步骤(4.4)；

(4.6)令X_k＝S₀，输出X_k、Q₀和M₀；其中，Q₀为路径k中选出的预设点的坐标；M₀为以选出的预设点作为纠缠粒子对分发节点的位置点时，路径k中被纠缠粒子对分发节点分发范围覆盖的量子通信节点的编号。