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多跳噪声量子纠缠信道特性及最佳中继协议

杨光 廉保旺 聂敏

多跳噪声量子纠缠信道特性及最佳中继协议

杨光, 廉保旺, 聂敏
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  • 在量子通信网络中, 最佳中继路径的计算与选择策略是影响网络性能的关键因素. 针对噪声背景下量子隐形传态网络中的中继路径选择问题, 本文首先研究了相位阻尼信道及振幅阻尼信道上的纠缠交换过程, 通过理论推导给出了两种多跳纠缠交换信道上的纠缠保真度与路径等效阻尼系数. 在此基础上提出以路径等效阻尼系数为准则的隐形传态网络最佳中继协议, 并给出了邻居发现、量子链路噪声参数测量、量子链路状态信息传递、中继路径计算与纠缠资源预留等工作的具体过程. 理论分析与性能仿真结果表明, 相比于现有的量子网络路径选择策略, 本文方法能获得更小的路径平均等效阻尼系数及更高的隐形传态保真度. 此外, 通过分析链路纠缠资源数量对协议性能的影响, 说明在进行量子通信网设计时, 可以根据网络的规模及用户的需求合理配置链路纠缠资源.
      通信作者: 杨光, sharon.yg@163.com
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 61172071, 61201194)和陕西省国际科技合作与交流计划(批准号: 2015KW-013, 2014KW02-02)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2015-07-24
  • 修回日期:  2015-09-06
  • 刊出日期:  2015-12-20

多跳噪声量子纠缠信道特性及最佳中继协议

  • 1. 西北工业大学电子信息学院, 西安 710072
  • 通信作者: 杨光, sharon.yg@163.com
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号: 61172071, 61201194)和陕西省国际科技合作与交流计划(批准号: 2015KW-013, 2014KW02-02)资助的课题.

摘要: 在量子通信网络中, 最佳中继路径的计算与选择策略是影响网络性能的关键因素. 针对噪声背景下量子隐形传态网络中的中继路径选择问题, 本文首先研究了相位阻尼信道及振幅阻尼信道上的纠缠交换过程, 通过理论推导给出了两种多跳纠缠交换信道上的纠缠保真度与路径等效阻尼系数. 在此基础上提出以路径等效阻尼系数为准则的隐形传态网络最佳中继协议, 并给出了邻居发现、量子链路噪声参数测量、量子链路状态信息传递、中继路径计算与纠缠资源预留等工作的具体过程. 理论分析与性能仿真结果表明, 相比于现有的量子网络路径选择策略, 本文方法能获得更小的路径平均等效阻尼系数及更高的隐形传态保真度. 此外, 通过分析链路纠缠资源数量对协议性能的影响, 说明在进行量子通信网设计时, 可以根据网络的规模及用户的需求合理配置链路纠缠资源.

English Abstract

参考文献 (29)

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