[发明专利]量子通信方法、装置及电子设备

权利要求书

1.一种量子通信方法，包括：

获取第一量子信道，以及获取目标编码方案，所述目标编码方案为使第一量子态与第二量子态的距离误差小于第一预设阈值的编码方案，所述第一量子态为：使用所述目标编码方案编码第一目标量子态，并使用N次所述第一量子信道传输得到的量子态，所述第二量子态为：使用N次第二量子信道传输所述第一目标量子态得到的量子态，N为大于1的整数；

基于所述第一量子信道和第三量子信道，构造辅助量子信道，所述第三量子信道是具有目标传输效果的量子信道，所述目标传输效果为使用所述目标编码方案和N次所述第一量子信道后的传输效果，所述辅助量子信道由N个量子信道分量进行均匀概率叠加得到，所述量子信道分量包括所述第一量子信道和/或所述第三量子信道的子信道，第三量子信道的子信道通过剔除所述第三量子信道中的传输系统得到，每个量子信道分量包括N-1个传输系统，且辅助量子信道中存在至少一个量子信道分量包括N-1个第一量子信道；

基于所述目标编码方案、所述第一量子信道和所述辅助量子信道，构造第四量子信道；第三量子态与第四量子态的距离误差小于所述第一预设阈值的两倍，所述第三量子态为：使用所述第二量子信道和所述辅助量子信道传输第二目标量子态得到的量子态，所述第四量子态为：使用所述第四量子信道传输所述第二目标量子态得到的量子态；

使用所述第四量子信道进行量子通信；

所述基于所述目标编码方案、所述第一量子信道和所述辅助量子信道，构造第四量子信道，包括：

将所述第一量子信道和所述辅助量子信道进行整合，得到第一目标量子信道；

对所述第一目标量子信道中的目标量子信道分量施加所述目标编码方案，得到第二目标量子信道，所述目标量子信道分量为所述辅助量子信道中的第N个量子信道分量；

对所述第二目标量子信道执行交换操作，得到所述第四量子信道。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述获取目标编码方案，包括：

确定所述第一量子信道的第一信息熵，以及确定所述第二量子信道的第二信息熵；

在所述第一信息熵大于或等于所述第二信息熵的情况下，基于所述第一量子信道和所述第二量子信道，确定所述目标编码方案。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第三量子信道包括N个传输系统，所述基于所述第一量子信道和第三量子信道，构造辅助量子信道，包括：

获取N个量子信道分量，N个所述量子信道分量中的第k个量子信道分量是将k-1个所述第一量子信道与所述第三量子信道的第N-k个子信道进行整合得到的，所述第N-k个子信道是剔除k个目标传输系统后得到的，所述目标传输系统为所述第三量子信道中第N-k个传输系统之后的传输系统，k为小于或等于N的正整数；

对N个所述量子信道分量进行均匀概率叠加，得到所述辅助量子信道。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述传输系统包括输入系统和输出系统，所述获取N个量子信道分量之前，所述方法还包括：

将所述目标传输系统中输入系统的输入态设置为预设量子态，并删除所述目标传输系统中输出系统的输出态，得到所述第N-k个子信道。

5.根据权利要求3所述的方法，其中，所述对所述第二目标量子信道执行交换操作，得到所述第四量子信道，包括：

以量子信道分量为基准，对所述第二目标量子信道中的量子信道分量执行第一轮换操作，得到第三目标量子信道；

以传输系统为基准，对所述第三目标量子信道中的传输系统执行第二轮换操作，得到所述第四量子信道。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述以量子信道分量为基准，对所述第二目标量子信道中的量子信道分量执行第一轮换操作，得到第三目标量子信道，包括：

按照量子信道分量从小到大的顺序，以轮换步长为1对所述第二目标量子信道中的量子信道分量进行轮换，得到第三目标量子信道。