[发明专利]一种基于量子纠缠数态压缩的量子密钥分发方法

权利要求书

1.一种基于量子纠缠数态压缩的量子密钥分发方法，其特征在于，包括步骤：

S1：在Alice端采用等距压缩矩阵将4ⁿ个纠缠贝尔态经n+1级压缩为数态|0或数态|1并共享至Bob端，n≥1；

S2：Alice端和Bob端对共享的数态|0或数态|1采用等距解压矩阵进行逐级解压；

S3：基于Alice端和Bob端之间的密钥协商，提取经n+1级解压后所得纠缠贝尔态所携带的经典信息；

在步骤S3中，Alice端和Bob端之间的密钥协商具体为：

若Alice和Bob最后解压得到的纠缠贝尔态对应|0|0+|1|1，若该纠缠贝尔态由偶数网格点解压而来，则其携带的经典信息为00，反之，若由奇数网格点解压而来，则其携带的经典信息为11；

若Alice和Bob最后解压得到的纠缠贝尔态对应|0|1+|1|0，若该纠缠贝尔态由偶数网格点解压而来，则其携带的经典信息为01，反之，若由奇数网格点解压而来，则其携带的经典信息为10。

2.根据权利要求1所述的一种基于量子纠缠数态压缩的量子密钥分发方法，其特征在于，在步骤S1中，压缩采用张量保迹压缩，等距压缩矩阵w表示为：

3.根据权利要求2所述的一种基于量子纠缠数态压缩的量子密钥分发方法，其特征在于，在步骤S1中，经一次压缩后得到的压缩态V_out计算如下：

V_out＝wV_in

其中，V_in表示压缩时输入的纠缠贝尔态，该纠缠贝尔态为压缩前的原始纠缠贝尔态或压缩产生的中间纠缠贝尔态。

4.根据权利要求3所述的一种基于量子纠缠数态压缩的量子密钥分发方法，其特征在于，当时，V_out为数态|0；当时，V_out为数态|1。

5.根据权利要求4所述的一种基于量子纠缠数态压缩的量子密钥分发方法，其特征在于，在步骤S2中，等距解压矩阵表示为：

6.根据权利要求5所述的一种基于量子纠缠数态压缩的量子密钥分发方法，其特征在于，在步骤S2中，解压缩后得到的纠缠贝尔态V'_out计算如下：

7.根据权利要求6所述的一种基于量子纠缠数态压缩的量子密钥分发方法，其特征在于，解压缩过程中同一级数态中的每个数态作为一个网格点，网格点的排序从0开始，序号为偶数则对应为偶数网格点，序号为奇数对应奇数网格点。