[发明专利]一种终端延迟选择的量子通信方法及系统

说明书

本申请公开了一种终端延迟选择的量子通信方法及系统，对发送终端的粒子进行测量操作，得到第一测量结果；对接收边缘节点的粒子进行与第一测量结果相对应的幺正变换；对非目标接收终端的粒子依次进行H变换和测量操作，得到第二测量结果；对目标接收终端的粒子进行与第二测量结果相对应的幺正变换，恢复出待传送信息。可见，该方案在接收终端未完全确定的情况下，粒子态可以启动传送行为，粒子态在信道传输的同时，接收边缘节点可以进行接收终端的选择，当最终的接收终端确定好后，粒子已经传送了大部分路径，有效减少了时延，最终完成信息接收。实现了终端未定的情况下延迟选择终端的量子通信过程，且提升了信息传送的效率。

技术领域

本申请涉及量子通信领域，特别涉及一种终端延迟选择的量子通信方法及系统。

背景技术

量子通信是量子信息学的一个重要分支，是量子信息中研究较早的领域。

量子通信是以量子态作为信息单元来实现信息的有效传送。为了实现传送某个物体的未知量子态，可将原物的信息分为经典和量子信息两部分，分别由经典通道和量子通道传送给接收者，经典信息是发送者对原物进行某种测量而获得的，量子信息是发送者在测量中提取的其余信息，接收者在获得这两种信息之后，就可以制造出与原物完全相同的量子态。

因此，在量子通信中，除了需要建立传统的经典信道外，更为主要的是建立通信各方之间的量子信道。所谓量子信道实际上就是通信各方之间的量子纠缠。量子纠缠态是在量子力学多粒子体系或者多自由度体系中最普遍存在、但又是很特殊的一种量子态。它是量子力学的其妙特性之一，即对一个子系统的测量结果无法独立于对其他子系统的测量参数。

然而，现有的量子通信方案均是基于信息接收方已定的条件实现的，缺少接收方未定情况下的量子通信的实现方案。

发明内容

本申请的目的是提供一种终端延迟选择的量子通信方法及系统，用以解决目前缺少接收方未定情况下的量子通信的实现方案的问题。具体方案如下：

第一方面，本申请提供了一种终端延迟选择的量子通信方法，包括：

确定发送终端到接收边缘节点之间的链式信道，并确定所述接收边缘节点与多个候选接收终端之间GHZ信道；

对所述发送终端的粒子进行测量操作，得到第一测量结果，将所述第一操作结果发送至所述接收边缘节点，进而对所述接收边缘节点的粒子进行与所述第一测量结果相对应的幺正变换；

根据目标终端信息确定所述多个候选接收终端中的目标接收终端和非目标接收终端，并对所述非目标接收终端的粒子依次进行H变换和测量操作，得到第二测量结果；

对所述目标接收终端的粒子进行与所述第二测量结果相对应的幺正变换，恢复出待传送信息。

可选的，所述确定发送终端到接收边缘节点之间的链式信道，包括：

构建基于发送终端、发送边缘节点、中间节点、接收边缘节点、多个候选接收终端的量子通信系统；

根据所述发送终端、所述发送边缘节点、所述中间节点、所述接收边缘节点两两之间的量子纠缠信道，确定所述发送终端直接到所述接收边缘节点之间的链式信道。

可选的，所述确定所述接收边缘节点与多个候选接收终端之间GHZ信道，包括：

将所述接收边缘节点与各个所述候选接收终端之间的Bell信道，转化为所述接收边缘节点与所述多个候选接收终端之间GHZ信道。

可选的，所述对所述发送终端的粒子进行测量操作，得到第一测量结果，包括：

分别对所述发送终端的第一粒子和第二粒子进行测量操作，得到第一测量结果，其中，所述第一粒子表示待制备态的幅度信息，所述第二粒子表示待制备态的相位信息。