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申请/专利权人：浙江工商大学

摘要：本发明提供一种基于六量子比特纠缠混态的三方量子态分享方法，以处于多粒子纠缠纯态的六量子比特粒子以一种确定的量子比特对方式布居在量子网络的三个节点中，混淆每个节点中原本彼此可以区分的两量子比特粒子，量子比特系统的状态由纯态变成了混态，利用该混态作为量子通道提出一个三方量子分享方法利用该混态作为量子通道以实现量子态分享。

主权项：1.一种基于六量子比特纠缠混态的三方量子态分享方法，以处于多粒子纠缠纯态的六量子比特粒子以一种确定的量子比特对方式布居在量子网络的三个节点中，混淆每个节点中原本彼此可以区分的两量子比特粒子，量子比特系统的状态由纯态变成了混态，利用该混态作为量子通道提出一个三方量子分享方法利用该混态作为量子通道以实现量子态分享，其特征在于，包括以下十个过程：S1布居六量子比特粒子：量子网络中有三个节点，对所述三个节点分别交由三个掌管人Alice、Bob和Charlie掌管，其中Alice掌管的节点记作第一Alice掌管节点，其中Bob掌管的节点记作第一Bob掌管节点，其中Charlie掌管的节点记作第一Charlie掌管节点；量子网络中有六量子比特粒子，其中由于六量子比特粒子是同粒子，因此六量子比特粒子具有量子比特粒子的全同性，其中六量子比特粒子布居在量子网络中，通过标号1，2，3，4，5，6区分表示量子比特布居在量子网络中不同位置上；根据所述第一Alice掌管节点、第一Bob掌管节点、第一Charlie掌管节点，通过六量子比特粒子分别布居得到第一Alice量子比特对、第一Bob量子比特对、第一Charlie量子比特对，其中六量子比特粒子均处在纠缠纯态|Ψ123456Ψ|，其中 为第一六量子比特粒子状态；其中第一六量子比特粒子状态具有对称性，即具有|Ψ123456＝|Ψ523416＝|Ψ126453＝|Ψ523416第一性质；S2混淆量子比特对：根据所述六量子比特粒子具有量子比特粒子的全同性，通过混淆网络中六量子比特粒子得到无法区分的六量子比特粒子；根据所述无法区分的六量子比特粒子和第一Alice量子比特对、第一Bob量子比特对、第一Charlie量子比特对，通过混淆网络中六量子比特粒子后重新布居得到第二Alice量子比特对、第二Bob量子比特对、第二Charlie量子比特对，其中第二Alice量子比特对记为a,a'，其中第二Bob量子比特对记为b,b'，其中第二Charlie量子比特对记为c,c'；根据所述标号1，2，3，4，5，6区分表示量子比特布居在量子网络中不同位置上和a,a'、b,b'、c,c'，通过混淆网络中六量子比特粒子后重新布居得到第二六量子比特粒子状态，其中第二六量子比特粒子状态中粒子位置布居八种可能情况分别为a,b,c,b',a',c'、a',b,c,b',a,c'、a,b,c',b',a',c、a',b,c',b',a,c、a,b',c,b,a',c'、a',b',c,b,a,c'、a,b',c',b,a',c、a',b',c',b,a,c，其中第二六量子比特粒子状态为 根据所述第二六量子比特粒子状态，通过第一性质简化表示第二六量子比特粒子状态得到第三六量子比特粒子状态 S3Alice对量子比特对a,a'实施量子控制非门操作：根据所述第三六量子比特粒子状态和a,a'，Alice选择量子比特对a,a'中某一量子比特粒子作为第一控制量子比特，对量子比特对a,a'实施量子控制非门，当Alice选择量子比特对a'作为控制量子比特时，得到第四六量子比特粒子状态其中量子控制非门操作公式为其中σ0,0＝|00|+|11|是单位算子，σ0,1＝|10|+|01|是Pauli算子，顺便补充一下，其中σ1,0＝|10|-|01|和σ1,1＝|00|-|11|是另外两个Pauli算子；S4设置被分享的态t：根据所述第二Alice量子比特对a,a'，通过设置第二Alice量子比特对a,a'中a'量子比特粒子为被分享的态t，得到第一被分享的量子比特对a,t；S5Alice对第一被分享的量子比特对a,t实施两量子比特Bell基测量：根据所述第二六量子比特粒子状态，第二六量子比特粒子状态通过两量子比特Bell基测量使得被分享的态t和其余五量子比特的直积态塌缩得到第一四量子塌缩状态，其中第一四量子塌缩状态为其中两量子比特Bell基测量为其中其中四量子比特b,c,b',c'为第一四量子比特粒子状态，其中第一四量子比特粒子状态为S6Alice根据两量子比特Bell基测量结果公布两个比特经典信息：根据所述两量子比特Bell基测量，其中第一Alice量子比特对、第一Bob量子比特对和第一Charlie量子比特对三方之间约定两量子比特Bell基测量对应信息为两个比特经典信息“ij”；S7Charlie对量子比特c进行测量：根据所述第一四量子比特粒子状态，Charlie通过计算基{|0，|1}对量子比特c进行测量，使得三量子比特bcb'的量子态塌缩得到第一三量子塌缩状态，其中第一三量子塌缩状态为其中 S8Charlie和Bob约定测量结果：通过一经典比特信息“n”确定Bob的测量结果，其中n＝0,1依次分别对应的测量结果为|0|和|1，Charlie用一经典比特信息“n”告诉Bob他的测量结果为第一操作过程，；S9Bob确定是否继续协议：根据所述第一操作过程，Bob根据Charlie的信息决定是否继续协议，其中信息为一经典比特信息“n”，若n＝1，协议终止，量子态分享失败，若n＝0，继续协议；S10Bob对量子比特对b,b'实施量子控制非门操作：根据所述第二Bob量子比特对b,b'，Bob对量子比特对b,b'实施量子控制非门操作得到第一量子比特对b,b'量子态 根据所述第一量子比特对b,b'量子态，通过两量子比特Bell基测量代入推导，得到第一量子比特b上的量子态S10Bob根据Alice的信息ij对第一量子比特b上的量子态实施操作：根据所述第一量子比特b上的量子态和两个比特经典信息“ij”，通过Bob根据Alice的信息ij对第一量子比特b上的量子态实施操作，得到被分享的态t被成功转移到第一量子比特b上的量子态，得到第二量子比特b上的量子态其中这是协议中三方共同努力的结果，其中也包含着两个分享者Bob和Charlie之间的合作。特别需要指出的是，两个分享者任何一方不合作配合，另一方是不可能单独获得被分享态的，当然这种分享者确定性获取被分享态的几率只有12，因为前面已经提到Charlie测到量子比特c处在|0的几率为12。

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