基于W態(tài)的無線蜂窩結構量子通信網(wǎng)絡研究.pdf

1、隨著量子信息技術的迅猛發(fā)展，限于點對點間的量子通信研究已經不能滿足未來量子通信網(wǎng)絡的需求，如何構建高性能、高效的多跳量子通信網(wǎng)絡逐漸成為研究熱點。
　　本文提出了無線蜂窩結構量子通信網(wǎng)絡模型，該網(wǎng)絡由兩種節(jié)點和三種鏈路構成:兩種節(jié)點包括普通通信節(jié)點和關鍵節(jié)點，三種鏈路包括發(fā)送糾纏粒子的鏈路、糾纏粒子對構建的量子鏈路和經典無線鏈路，其中關鍵節(jié)點具備糾纏粒子分發(fā)功能。通信節(jié)點間通過共享糾纏粒子對形成量子信道。本論文主要針對由W態(tài)和EP

2、R粒子對構成的量子信道進行研究，對該類型量子信道的多跳傳輸特性進行分析，并利用改進型量子搜索算法選出關鍵節(jié)點。
　　本文首先先簡單介紹了量子通信相關的量子力學基礎知識和基本運算，例如量子比特、量子系統(tǒng)、張量積計算等等。這些概念和運算方法是后面深入理解并推導量子隱形傳態(tài)新方案的理論基礎。還詳細介紹了常用的量子門，它們是構建量子線路的基本元素。最后簡單介紹了量子并行性，它是量子搜索算法優(yōu)于普通算法的關鍵所在。
　　然后基于W態(tài)組

3、合EPR粒子對構建的量子信道，提出了一種新型隱形傳態(tài)方案。通過數(shù)學歸納法推導驗證了此方案多跳隱形傳態(tài)的可行性，并計算了此方案傳輸成功的概率。與雙W態(tài)方案相比較，W態(tài)聯(lián)合EPR粒子對隱形傳態(tài)方案的傳輸成功概率有一定程度的提高。
　　最后提出了蜂窩結構無線量子通信網(wǎng)絡模型，并介紹了適用于優(yōu)化問題的改進型量子搜索算法用于求解關鍵節(jié)點位置。本文將此網(wǎng)絡模型的構建問題抽象為0-1背包問題，并采用改進型量子搜索算法來選取出這些關鍵節(jié)點。在對優(yōu)