《量子通信網路及其路徑最佳化中的若干問題》是依託蘇州大學，由姜敏擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：量子通信網路及其路徑最佳化中的若干問題
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：姜敏
- 依託單位：蘇州大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
當前，量子通信技術理論和實驗的發展日新月異，對量子通信網路的架構、協定及算法的研究日益成為關注熱點。在加強量子通信網路中雲計算中心伺服器性能和弱化對客戶端本身技術能力需求的前提下，本項目擬對量子通信網路中的重要協定進行研究，通過最佳化組合不同形式的量子信道，給出經由多中繼完成任意能級量子態的遠程製備方法及其量子線路的設計；考察一般能級的量子體系，利用非最大糾纏純態信道或者混態信道，經由多中繼,完成局域量子操作的最優遠程實現和非局域量子操作的最優局域實現；在選擇客戶端之間進行通信的中繼路徑時，採用路由跳數、星地信道狀況、糾纏資源和信道建立時間等實際指標作為多維約束參數，給出基於量子通信網路的多目標路徑最佳化算法。本項目的研究成果將為量子通信網路提供新的分析和綜合思路,挖掘網路環境下信息轉移規律以及最優量子遠程操作的策略，最終形成工程上易於理解、操作和套用的量子通信網路若干重要算法和協定。
結題摘要
隨著量子通信技術的發展，早期的點對點之間通信行為已逐步開始向多方參與的量子網路化方向過渡，因此迫切需要新的理論和方法來支撐量子通信網路的規劃和設計。本項目主要研究了量子通信網路中的資源消耗和信息傳送過程中安全性問題。主要研究內容包括：（1）任意多能級量子態共享方法，該方法實現了基於最大糾纏信道以及一般糾纏信道的高維量子態遠距離共享，且給出了具體的操作線路，（2）多方參與聯合控制多個獨立信息的傳送方法，該方法達到資源配置的最優；（3）超快寬頻/窄帶脈衝雷射與類似於銣原子的多能級體系相互作用時的量子路徑控制策略,完成了量子系統相干路徑的信息提取；（4）量子通信網路中的冗餘保護路徑的設定和工作方法方案，該方案可以防止未知量子信息在傳輸過程中受到破壞而不能恢復，從而極大提高量子通信過程中信息傳輸的安全性、穩定性和可靠性；（5）聯合製備任意多比特W態的最佳化方法。該方法實現遠程量子態製備過程中降低量子比特資源消耗和經典通信成本的最優，且可以有效地推廣到任意多比特態遠程製備過程中。
