1.一種基于量子糾纏交換的多點協(xié)同傳輸方案,它包含以下步驟:
步驟1.有通信需求的多個節(jié)點N1,N2,…,Nk組建起網(wǎng)絡(luò),網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如下:相鄰節(jié)點之間具有EPR糾纏信道,即Ni(2≤i≤k-1)分別與Ni-1和Ni+1具有EPR糾纏信道,N1分別與N2和Nk具有EPR糾纏信道,Nk分別與N1和Nk-1具有EPR糾纏信道;網(wǎng)絡(luò)節(jié)點通過EPR信道首尾相連,形成封閉環(huán)狀;
步驟2.根據(jù)所有節(jié)點Ni(1≤i≤k)的通信需求,協(xié)商出通信模式,即確定一對多模式或者多對一模式;如果進(jìn)行一對多模式,則進(jìn)入步驟3;否則,如果進(jìn)行多對一模式,進(jìn)入步驟4;
步驟3.網(wǎng)絡(luò)執(zhí)行一對多模式,此模式適用于網(wǎng)絡(luò)中某個節(jié)點Ns(1≤s≤k)需要向其他節(jié)點發(fā)送消息的場景;將發(fā)送消息的節(jié)點Ns(1≤s≤k)重新命名為S,剩余節(jié)點Ni(1≤i≤k,i≠s)為接收節(jié)點,令m=k-1,并將剩余節(jié)點Ni(1≤i≤k,i≠s)重新命名為R1,R2,…,Rm;發(fā)送者S向接收節(jié)點Ri(1≤i≤m)發(fā)送的消息長度為2l位,l>0;
步驟4.網(wǎng)絡(luò)執(zhí)行多對一模式,該模式適用于只有一個接收節(jié)點Nr(1≤r≤k),其余節(jié)點Ni(1≤i≤k,i≠r)為發(fā)送節(jié)點的場景;將該接收節(jié)點Nr(1≤r≤k)重新命名為節(jié)點R,令m=k-1,將發(fā)送節(jié)點Ni(1≤i≤k,i≠r)重新命名為S1,S2,…,Sm;每個發(fā)送節(jié)點Si(1≤i≤m)發(fā)送的消息長度為2l位。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于量子糾纏交換的多點協(xié)同傳輸方案,其特征在于:其中步驟3所述的一對多模式的具體執(zhí)行步驟如下:
步驟3.1.發(fā)送節(jié)點S準(zhǔn)備好和左右相鄰節(jié)點的各l個EPR糾纏粒子和 為粒子編號;全部接收節(jié)點Ri(1≤i≤m)分別準(zhǔn)備好和左右相鄰節(jié)點的各l個EPR糾纏粒子和為粒子編號;
步驟3.2.發(fā)送節(jié)點S將2l位消息分成l份,每份2位,然后S將每份2位消 息按順序執(zhí)行編碼操作UX至粒子上,每個編碼操作代表2位消息;
步驟3.3.所有接收節(jié)點Ri(1≤i≤m)分別對自己的粒子進(jìn)行Bell測量,得到l份測量結(jié)果每個接收節(jié)點Ri將自己的全部測量結(jié)果按順序組合成其長度為2l;然后,每個接收節(jié)點Ri將各自的進(jìn)行廣播;
步驟3.4.發(fā)送節(jié)點S對自己的粒子進(jìn)行Bell測量,得到l份測量結(jié)果拼接后得到MS;根據(jù)編碼操作UX,S將恢復(fù)至編碼前的狀態(tài)然后,S對等式 進(jìn)行檢驗,其中O2l是全為0組成的長度為2l的序列;如果等式不成立,S終止通信,反之,S廣播測量結(jié)果MS;
步驟3.5.每個接收節(jié)點Ri(1≤i≤m)根據(jù)全部接收節(jié)點廣播的測量結(jié)果 和S的測量結(jié)果MS,得到再通過對比MS和MS′,由得到l個編碼操作UX,從而得到S編碼的2l位消息;則全部接收節(jié)點Ri(1≤i≤m)都獲得發(fā)送節(jié)點S的2l位消息。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于量子糾纏交換的多點協(xié)同傳輸方案,其特征在于:其中步驟4所述的多對一模式的具體實施步驟如下:
步驟4.1.接收節(jié)點R準(zhǔn)備好和左右相鄰節(jié)點的各l個EPR糾纏粒子和 j(1≤j≤ml)為粒子編號;全部發(fā)送節(jié)點Si(1≤i≤m)分別準(zhǔn)備好和左右相鄰節(jié)點共享的各ml個粒子和j(1≤j≤ml)為粒子編號;
步驟4.2.每個發(fā)送節(jié)點Si(1≤i≤m)分別將自己的2l消息編碼至粒子
編碼操作為UX;每個編碼操作編碼2位消息;
步驟4.3.每個發(fā)送節(jié)點Si(1≤i≤m)對自己的粒子進(jìn)行Bell測量,得到ml個測量結(jié)果組合得到成并將其廣播;
步驟4.4.接收節(jié)點R接收到所有的后,對自己的粒子 進(jìn)行Bell測量,得到并組合成MR;
步驟4.5.接收節(jié)點R通過獲得編碼前的狀態(tài)通過在第2(i-1)l+1至2il位上的對比有得到l個編碼操作UX,每個UX對應(yīng)2位消息,則R得到每個Si(1≤i≤m)的各2l位消息。