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,A<sub>1</sub>和A<sub>2</sub>为源节点,M<sub>1</sub>和M<sub>2</sub>为中间节点,B<sub>1</sub>和B<sub>2</sub>为目的节点,目标实现A<sub>1</sub>→B<sub>1</sub>和A<sub>2</sub>→B<sub>2</sub>的交叉可控传输;C<sub>on1</sub>与C<sub>on2</sub>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A<sub>1</sub>和A<sub>2</sub>分别发送未知量子态<img file="FDA00003622404000011.GIF" wi="84" he="88" />和<img file="FDA00003622404000012.GIF" wi="132" he="87" />步骤2.源节点A<sub>i</sub>对粒子S<sub>i</sub>和A<sub>i,3</sub>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(r<sub>1</sub>r<sub>2</sub>)<sub>i</sub>(00→|φ<sup>+</sup>>,10→|φ<sup>-</sup>>,01→|ψ<sup>+</sup>>,11→|ψ<sup>-</sup>>),将(r<sub>1</sub>r<sub>2</sub>)<sub>i</sub>传输给控制端C<sub>oni</sub>;步骤3.控制端C<sub>oni</sub>对粒子C<sub>i</sub>实施Hadamard变换,然后对粒子C<sub>i</sub>进行{|0>,|1>}基测量,并将测量结果对应成经典信息(r<sub>3</sub>)<sub>i</sub>:0→|0><sub>C</sub>,1→|1><sub>C</sub>;步骤4.源节点A<sub>i</sub>对粒子A<sub>i,4</sub>和粒子A<sub>i,i</sub>进行Bell基联合测量,将测量结果对应成经典信息X<sub>i</sub>:00→|φ<sup>+</sup>>,10→|φ<sup>+</sup>>,01→|ψ<sup>+</sup>>,11→|ψ<sup>-</sup>>,则A<sub>i⊕1,i</sub>的量子态为<img file="FDA00003622404000013.GIF" wi="319" he="90" />步骤5.源节点A<sub>i</sub>对粒子A<sub>i,i⊕1</sub>实施U变换U<sup>-1</sup>(X<sub>i</sub>),因此,A<sub>i,i⊕1</sub>状态变为<img file="FDA00003622404000014.GIF" wi="1082" he="101" />并将A<sub>i,i⊕1</sub>传输给目的节点B<sub>i</sub>;步骤6.源节点A<sub>1</sub>将X<sub>1</sub>传输给中间节点M<sub>1</sub>,源节点A<sub>2</sub>将X<sub>2</sub>传输给中间节点M<sub>1</sub>,中间节点M<sub>1</sub>处编码操作为:X<sub>1</sub>⊕X<sub>2</sub>,X<sub>1</sub>⊕X<sub>2</sub>依次被传输给中间节点M<sub>2</sub>、接收方B<sub>1</sub>、B<sub>2</sub>;步骤7.目的节点B<sub>i</sub>根据经典信息X<sub>1</sub>⊕X<sub>2</sub>选用U(X<sub>1</sub>⊕X<sub>2</sub>)对应的Pauli算子对接收的粒子A<sub>i,i⊕1</sub>实施U操作,则<img file="FDA00003622404000021.GIF" wi="1115" he="109" />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B<sub>1</sub>、B<sub>2</sub>无法得到<img file="FDA00003622404000022.GIF" wi="258" he="87" />如果控制端C<sub>oni</sub>同意,它把测量结果(r<sub>1</sub>r<sub>2</sub>r<sub>3</sub>)<sub>i</sub>通过经典信道传送给目的节点B<sub>i</sub>,B<sub>i</sub>根据(r<sub>1</sub>r<sub>2</sub>r<sub>3</sub>)<sub>i</sub>对粒子A<sub>i,i⊕1</sub>实施U操作即得到要传输的未知量子态<img file="FDA00003622404000023.GIF" wi="125" he="87" /> |