量子网络中协同控制保密通信的通用协议设计与线路优化

协同控制保密通信的协议设计是量子通信中的一个重要问题，多比特门操作是协议中与物理实现有密切关系的关键步骤。项目以一般形式的纠缠信道构成的量子通信网络为背景，拟将多比特门操作的分解和优化引入到协议的分析与设计中来，探索协同控制保密通信行为的一般性方法。内容主要包括：①给出在量子网络中实施保密通信的各个终端预先提前共享的量子信道所应具有的普适形式；②研究多个终端协同控制若干个独立的量子态保密通信的通信机制；③分析采用一般非最大纠缠量子态作为量子信道的特点，结合相应的物理实现，挖掘完成协同控制保密通信过程中的的多比特门操作与共享信道之间的密切联系；④协同控制通信中关键性的多比特门往往难以直接进行，考虑将其分解成可行的低维幺正操作形式，并结合具体的物理系统和相关性能指标对其进行优化。

设计协同控制保密通信的协议是量子通信网络中的一个重要问题，多比特门操作是协议中与物理实现有密切关系的关键步骤。项目以一般形式的纠缠信道构成的量子通信网络为基础，拟将多比特门操作的分解和优化引入到协议的分析与设计中来，探索协同控制保密通信行为的一般性方法。内容主要包括：①给出基于概率信道确定性远程制备任意量子态的普适形式；②给出在量子网络中实施保密通信的各个终端预先提前共享的量子信道所应具有的普适形式，并完成了多终端协同控制若干个独立的量子态安全通信过程的优化设计；③分析采用一般非最大纠缠量子态作为量子信道的特点，结合相应的物理实现，挖掘完成协同控制保密通信过程中的多比特门操作与共享信道之间的密切联系;④对存在多个中继节点的量子概率通信网络协议进行了系统地研究，并完成了量子中继交换结构的电路分解及优化。