基于五粒子团簇态传送未知五粒子纠缠态的隐形传态方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115941170A(43)申请公布日2023.04.07(21)申请号202211456138.3(22)申请日2022.11.21(71)申请人成都理工大学地址610059四川省成都市成华区二仙桥东三路1号(72)发明人李冬芬谭玉乔周杰杨小龙周让唐小川郑云丹刘晓芳(74)专利代理机构成都众恒智合专利代理事务所(普通合伙)51239专利代理师刘沁(51)Int.Cl.H04L9/08(2006.01)H04B10/70(2013.01)H04B10/85(2013.01)权利要求书1页说明书5页附图2页(54)发明名称基于五粒子团簇态传送未知五粒子纠缠态的隐形传态方法(57)摘要本发明公开了一种基于五粒子团簇态传送未知五粒子纠缠态的隐形传态方法，涉及量子通信技术领域，包括：通信发送方和通信接收方共享一个五粒子团簇态，建立量子纠缠信道；通信发送方通过CNOT门将要传送的未知五粒子纠缠态转变为一个未知GHZ类态；通信发送方根据五粒子团簇态，对未知GHZ类态进行Bell态测量和H门操作，再将自己的测量结果通过告知通信接收方；通信接收方根据通信发送方的测量结果和五粒子团簇态，对自己所拥有的粒子执行幺正操作，重构GHZ类态；通信接收方引入辅助粒子，并通过对重构的GHZ类态执行CNOT门操作，恢复得到未知五粒子纠缠态。本发明具有通信效率高的特点。CN115941170ACN115941170A权利要求书1/1页1.一种基于五粒子团簇态传送未知五粒子纠缠态的隐形传态方法，其特征在于，包括：通信发送方和通信接收方共享一个五粒子团簇态|η>12345，建立量子纠缠信道；通信发送方通过CNOT门将要传送的未知五粒子纠缠态转变为一个未知GHZ类态；通信发送方根据五粒子团簇态|η>12345，对未知GHZ类态进行Bell态测量和H门操作，再将自己的测量结果通过告知通信接收方；通信接收方根据通信发送方的测量结果和五粒子团簇态|η>12345，对自己所拥有的粒子执行幺正操作，重构GHZ类态；通信接收方引入辅助粒子，并通过对重构的GHZ类态执行CNOT门操作，恢复得到未知五粒子纠缠态。2.根据权利要求1所述的隐形传态方法，其特征在于，五粒子团簇态其中，通信发送方拥有粒子2，5，而通信接收方拥有粒子1，3，4。3.根据权利要求2所述的隐形传态方法，其特征在于，通信发送方在将要传送的未知五粒子纠缠态转变为一个未知GHZ类态的过程中，执行了两次CNOT门操作。4.根据权利要求3所述的隐形传态方法，其特征在于，CNOT门为一种2比特量子比特门，在CNOT门操作过程中，当控制位为1时，目标位取反，反之目标位不变。5.根据权利要求6所述的隐形传态方法，其特征在于，Bell态测量中用到的Bell基为：6.根据权利要求5所述的隐形传态方法，其特征在于，H门操作为：7.根据权利要求6所述的隐形传态方法，其特征在于，通信发送方将自己的测量结果通过经典信道告知通信接收方。8.根据权利要求7所述的隐形传态方法，其特征在于，通信接收方执行的幺正操作为四个泡利算符：I＝|0><0|+|1><1|，σx＝|0><1|+|1><0|，‑iσy＝|1><0|‑|0><1|，σz＝|0><0|‑|1><1|。9.根据权利要求8所述的隐形传态方法，其特征在于，通信接收方对重构的GHZ类态执行了两次CNOT门操作。10.根据权利要求9所述的隐形传态方法，其特征在于，通信接收方引入了两个辅助粒子：|00>fg。2CN115941170A说明书1/5页基于五粒子团簇态传送未知五粒子纠缠态的隐形传态方法技术领域[0001]本发明涉及量子技术领域，具体而言，涉及一种基于五粒子团簇态传送未知五粒子纠缠态的隐形传态方法。背景技术[0002]随着量子技术的快速发展，量子通信因为能利用量子态作为信息载体无条件安全地传输信息而备受国内外关注。传统的通信加密技术都是依赖于数学算法的复杂度，但是只要计算能力足够强大，再复杂的保密算法都能够被破解。而量子通信的安全性基于量子力学中的基本原理，从而能保证信息的不可窃听和不可破解。量子通信给信息安全带来了革命式的发展，在国家安全、金融领域有着重大应用价值。量子通信可分为量子密钥分发、量子隐形传态、量子稠密编码、量子秘密共享等方向。各种不同的量子态如Bell态、GHZ态、W态和团簇态等作为不同的量子信道，满足了各种不同的量子通信场景。[0003]团簇态是Briegel和Raussendorf于2001年提出的一种新的量子纠缠态。团簇态在粒子数N>3才能体现出某些特殊性质，比如团簇态包含了GHZ态和W态的纠缠特性，具有最大连通性和纠缠顽固性。并且，Dür和Briegel已经证明相比于GHZ态团簇态更不易受退相干影