一种基于量子纠缠交换的多点协同传输方案的制作方法

技术特征：

1.一种基于量子纠缠交换的多点协同传输方案，它包含以下步骤：

步骤1.有通信需求的多个节点N₁，N₂，…，N_k组建起网络，网络结构如下：相邻节点之间具有EPR纠缠信道，即N_i(2≤i≤k-1)分别与N_i-1和N_i+1具有EPR纠缠信道，N₁分别与N₂和N_k具有EPR纠缠信道，N_k分别与N₁和N_k-1具有EPR纠缠信道；网络节点通过EPR信道首尾相连，形成封闭环状；

步骤2.根据所有节点N_i(1≤i≤k)的通信需求，协商出通信模式，即确定一对多模式或者多对一模式；如果进行一对多模式，则进入步骤3；否则，如果进行多对一模式，进入步骤4；

步骤3.网络执行一对多模式，此模式适用于网络中某个节点N_s(1≤s≤k)需要向其他节点发送消息的场景；将发送消息的节点N_s(1≤s≤k)重新命名为S，剩余节点N_i(1≤i≤k,i≠s)为接收节点，令m＝k-1，并将剩余节点N_i(1≤i≤k,i≠s)重新命名为R₁，R₂，…，R_m；发送者S向接收节点R_i(1≤i≤m)发送的消息长度为2l位，l＞0；

步骤4.网络执行多对一模式，该模式适用于只有一个接收节点N_r(1≤r≤k)，其余节点N_i(1≤i≤k,i≠r)为发送节点的场景；将该接收节点N_r(1≤r≤k)重新命名为节点R，令m＝k-1，将发送节点N_i(1≤i≤k,i≠r)重新命名为S₁，S₂，…，S_m；每个发送节点S_i(1≤i≤m)发送的消息长度为2l位。

2.根据权利要求1所述的一种基于量子纠缠交换的多点协同传输方案，其特征在于：其中步骤3所述的一对多模式的具体执行步骤如下：

步骤3.1.发送节点S准备好和左右相邻节点的各l个EPR纠缠粒子和 为粒子编号；全部接收节点R_i(1≤i≤m)分别准备好和左右相邻节点的各l个EPR纠缠粒子和为粒子编号；

步骤3.2.发送节点S将2l位消息分成l份，每份2位，然后S将每份2位消 息按顺序执行编码操作U_X至粒子上，每个编码操作代表2位消息；

步骤3.3.所有接收节点R_i(1≤i≤m)分别对自己的粒子进行Bell测量，得到l份测量结果每个接收节点R_i将自己的全部测量结果按顺序组合成其长度为2l；然后，每个接收节点R_i将各自的进行广播；

步骤3.4.发送节点S对自己的粒子进行Bell测量，得到l份测量结果拼接后得到M_S；根据编码操作U_X，S将恢复至编码前的状态然后，S对等式 进行检验，其中O_2l是全为0组成的长度为2l的序列；如果等式不成立，S终止通信，反之，S广播测量结果M_S；

步骤3.5.每个接收节点R_i(1≤i≤m)根据全部接收节点广播的测量结果 和S的测量结果M_S，得到再通过对比M_S和M_S′，由得到l个编码操作U_X，从而得到S编码的2l位消息；则全部接收节点R_i(1≤i≤m)都获得发送节点S的2l位消息。

3.根据权利要求1所述的一种基于量子纠缠交换的多点协同传输方案，其特征在于：其中步骤4所述的多对一模式的具体实施步骤如下：

步骤4.1.接收节点R准备好和左右相邻节点的各l个EPR纠缠粒子和 j(1≤j≤ml)为粒子编号；全部发送节点S_i(1≤i≤m)分别准备好和左右相邻节点共享的各ml个粒子和j(1≤j≤ml)为粒子编号；

步骤4.2.每个发送节点S_i(1≤i≤m)分别将自己的2l消息编码至粒子

编码操作为U_X；每个编码操作编码2位消息；

步骤4.3.每个发送节点S_i(1≤i≤m)对自己的粒子进行Bell测量，得到ml个测量结果组合得到成并将其广播；

步骤4.4.接收节点R接收到所有的后，对自己的粒子 进行Bell测量，得到并组合成M_R；

步骤4.5.接收节点R通过获得编码前的状态通过在第2(i-1)l+1至2il位上的对比有得到l个编码操作U_X，每个U_X对应2位消息，则R得到每个S_i(1≤i≤m)的各2l位消息。