一种新的量子移动Ad Hoc网络纠缠中继与最优桥接方案

目的将量子通信的保密性与移动Ad Hoc网络的灵活性相结合,研究具有高度信息安全性的移动自组网组网方案。方法基于中间节点的量子纠缠中继模型和量子移动Ad Hoc网络的桥接方案和量子态无线传输的路由机制。结果即使在量子终端之间没有共享EPR纠缠对的情况下,同样可以完成量子态的无线传输,并且其传输时延与链路的无线跳数无关,模型和协议达到了最优。结论量子通信与移动自组网络可以优势互补,所构造的新型网络——量子无线自组网将是未来移动Ad Hoc网络的发展方向。

量子移动通信最优纠缠中继与量子搭桥方案研究

根据量子力学原理,量子通信具有经典通信无可比拟的安全保密性,因而成为当前通信领域新的研究热点。量子移动通信是未来量子通信系统的重要组成部分,纠缠中继是量子移动通信的关键技术之一。然而,由于在无线信道上存在各种干扰和噪声,使得量子纠缠态远程传送的实现面临很大困难。为此,本文提出了基于量子态隐形传送的移动纠缠中继和量子搭桥方案,建立了网络的分层结构模型,研究了相关的路由协议(QMRP协议)。分析结果表明,即使在移动终端之间没有共享EPR纠缠对的情况下,该方案仍然可以完成量子态的无线传输,而且其传输时延与链路的距离和基站数目无关,因此,从数据传输时延的观点来看,本方案是最优的。

陆地量子移动通信最优纠缠多址中继方案

为了解决EPR纠缠通过大气空间在通信终端之间的分发问题,使量子移动用户之间及时建立纠缠,提出了一种新的陆地量子移动通信网络的量子纠缠多址中继方案和分区服务模型.分析比较了基于量子受控非门和极化分束器的两种纠缠纯化方法.结果表明:即使在量子移动终端之间没有共享EPR纠缠对的情况下,通过纠缠纯化和量子多址中继,仍然可以完成量子态的无线传输,并且其传输时延与所经过的链路距离和基站数目无关;因此,从数据传输时延的观点来看,该方案是最优的.本研究对于构建大规模量子移动通信网具有一定的奠基作用.

量子信令分层模型及纠缠分发层功能的实现策略

提出了量子信令的分层模型,分析了各层的功能。针对量子移动通信网与量子固定通信网之间量子信令传递与交换的各种情况,研究了纠缠分发层功能的实现策略。结果表明,所提出的量子信令分层模型,各层功能完善,不仅可以满足未来多用户量子通信的需要,而且分发层功能的实现策略能够适应不同网络之间量子通信的情况,具有很好的通用性。研究结果对于未来量子信令标准的制定具有很好的技术支撑作用。

Experimental one-step deterministic polarization entanglement purification

Entanglement purification is to distill high-quality entangled states from low-quality entangled states.It is a key step in quantum repeaters,determines the efficiency and communication rates of quantum communication protocols,and is hence of central importance in long-distance communications and quantum networks.In this work,we report the first experimental demonstration of deterministic entanglement purification using polarization and spatial mode hyperentanglement.After purification,the fidelity of polarization entanglement arises from 0.268±0.002 to 0.989±0.001.Assisted with robust spatial mode entanglement,the total purification efficiency can be estimated as 10^(9) times that of the entanglement purification protocols using two copies of entangled states when one uses the spontaneous parametric down-conversion sources.Our work may have the potential to be implemented as a part of full repeater protocols.