一种终端延迟选择的量子通信方法及系统

摘要

本申请公开了一种终端延迟选择的量子通信方法及系统，对发送终端的粒子进行测量操作，得到第一测量结果；对接收边缘节点的粒子进行与第一测量结果相对应的幺正变换；对非目标接收终端的粒子依次进行H变换和测量操作，得到第二测量结果；对目标接收终端的粒子进行与第二测量结果相对应的幺正变换，恢复出待传送信息。可见，该方案在接收终端未完全确定的情况下，粒子态可以启动传送行为，粒子态在信道传输的同时，接收边缘节点可以进行接收终端的选择，当最终的接收终端确定好后，粒子已经传送了大部分路径，有效减少了时延，最终完成信息接收。实现了终端未定的情况下延迟选择终端的量子通信过程，且提升了信息传送的效率。

权利要求

1.一种终端延迟选择的量子通信方法，其特征在于，包括：

确定发送终端到接收边缘节点之间的链式信道，并确定所述接收边缘节点与多个候选接收终端之间GHZ信道；

对所述发送终端的粒子进行测量操作，得到第一测量结果，将所述第一操作结果发送至所述接收边缘节点，进而对所述接收边缘节点的粒子进行与所述第一测量结果相对应的幺正变换；

根据目标终端信息确定所述多个候选接收终端中的目标接收终端和非目标接收终端，并对所述非目标接收终端的粒子依次进行H变换和测量操作，得到第二测量结果；

对所述目标接收终端的粒子进行与所述第二测量结果相对应的幺正变换，恢复出待传送信息；

所述确定发送终端到接收边缘节点之间的链式信道，包括：

构建基于发送终端、发送边缘节点、中间节点、接收边缘节点、多个候选接收终端的量子通信系统；根据所述发送终端、所述发送边缘节点、所述中间节点、所述接收边缘节点两两之间的量子纠缠信道，确定所述发送终端直接到所述接收边缘节点之间的链式信道。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述接收边缘节点与多个候选接收终端之间GHZ信道，包括：将所述接收边缘节点与各个所述候选接收终端之间的Bell信道，转化为所述接收边缘节点与所述多个候选接收终端之间GHZ信道。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述发送终端的粒子进行测量操作，得到第一测量结果，包括：分别对所述发送终端的第一粒子和第二粒子进行测量操作，得到第一测量结果，其中，所述第一粒子表示待制备态的幅度信息，所述第二粒子表示待制备态的相位信息。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述发送终端的粒子进行测量操作，得到第一测量结果，包括：分别对所述发送终端的第一粒子和第二粒子进行测量操作，得到第一测量结果，其中，所述第一粒子为所述发送终端与所述接收边缘节点的纠缠粒子对中所述发送终端所拥有的粒子，所述第二粒子表示待传送粒子态。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述根据目标终端信息确定所述多个候选接收终端中的目标接收终端和非目标接收终端之前，还包括：所述发送终端将所述目标终端信息发送至所述接收边缘节点。

6.一种终端延迟选择的量子通信系统，其特征在于，包括：

发送终端：用于对自身拥有的粒子进行测量操作，得到第一测量结果，将所述第一操作结果发送至接收边缘节点，其中，所述发送终端到所述接收边缘节点之间存在链式信道；

所述接收边缘节点：用于对自身拥有的粒子进行与所述第一测量结果相对应的幺正变换；根据目标终端信息确定多个候选接收终端中的目标接收终端和非目标接收终端；其中，所述接收边缘节点与所述多个候选接收终端之间存在GHZ信道；

所述非目标接收终端：用于对自身拥有的粒子依次进行H变换和测量操作，得到第二测量结果；

所述目标接收终端：用于对自身拥有的粒子进行与所述第二测量结果相对应的幺正变换，恢复出待传送信息；

所述链式信道的确定过程包括：构建基于发送终端、发送边缘节点、中间节点、接收边缘节点、多个候选接收终端的量子通信系统；根据所述发送终端、所述发送边缘节点、所述中间节点、所述接收边缘节点两两之间的量子纠缠信道，确定所述发送终端直接到所述接收边缘节点之间的链式信道。

说明书

一种终端延迟选择的量子通信方法及系统

技术领域

[0001] 本申请涉及量子通信领域，特别涉及一种终端延迟选择的量子通信方法及系统。

背景技术

[0002] 量子通信是量子信息学的一个重要分支，是量子信息中研究较早的领域。

[0003] 量子通信是以量子态作为信息单元来实现信息的有效传送。为了实现传送某个物体的未知量子态，可将原物的信息分为经典和量子信息两部分，分别由经典通道和量子通道传送给接收者，经典信息是发送者对原物进行某种测量而获得的，量子信息是发送者在测量中提取的其余信息，接收者在获得这两种信息之后，就可以制造出与原物完全相同的量子态。

[0004] 因此，在量子通信中，除了需要建立传统的经典信道外，更为主要的是建立通信各方之间的量子信道。所谓量子信道实际上就是通信各方之间的量子纠缠。量子纠缠态是在量子力学多粒子体系或者多自由度体系中最普遍存在、但又是很特殊的一种量子态。它是量子力学的其妙特性之一，即对一个子系统的测量结果无法独立于对其他子系统的测量参数。

[0005] 然而，现有的量子通信方案均是基于信息接收方已定的条件实现的，缺少接收方未定情况下的量子通信的实现方案。

发明内容

[0006] 本申请的目的是提供一种终端延迟选择的量子通信方法及系统，用以解决目前缺少接收方未定情况下的量子通信的实现方案的问题。具体方案如下：

[0007] 第一方面，本申请提供了一种终端延迟选择的量子通信方法，包括：

[0008] 确定发送终端到接收边缘节点之间的链式信道，并确定所述接收边缘节点与多个候选接收终端之间GHZ信道；

[0009] 对所述发送终端的粒子进行测量操作，得到第一测量结果，将所述第一操作结果发送至所述接收边缘节点，进而对所述接收边缘节点的粒子进行与所述第一测量结果相对应的幺正变换；

[0010] 根据目标终端信息确定所述多个候选接收终端中的目标接收终端和非目标接收终端，并对所述非目标接收终端的粒子依次进行H变换和测量操作，得到第二测量结果；

[0011] 对所述目标接收终端的粒子进行与所述第二测量结果相对应的幺正变换，恢复出待传送信息。

[0012] 可选的，所述确定发送终端到接收边缘节点之间的链式信道，包括：

[0013] 构建基于发送终端、发送边缘节点、中间节点、接收边缘节点、多个候选接收终端的量子通信系统；

[0014] 根据所述发送终端、所述发送边缘节点、所述中间节点、所述接收边缘节点两两之间的量子纠缠信道，确定所述发送终端直接到所述接收边缘节点之间的链式信道。

[0015] 可选的，所述确定所述接收边缘节点与多个候选接收终端之间GHZ信道，包括：

[0016] 将所述接收边缘节点与各个所述候选接收终端之间的Bell信道，转化为所述接收边缘节点与所述多个候选接收终端之间GHZ信道。

[0017] 可选的，所述对所述发送终端的粒子进行测量操作，得到第一测量结果，包括：

[0018] 分别对所述发送终端的第一粒子和第二粒子进行测量操作，得到第一测量结果，其中，所述第一粒子表示待制备态的幅度信息，所述第二粒子表示待制备态的相位信息。

[0019] 可选的，所述对所述发送终端的粒子进行测量操作，得到第一测量结果，包括：

[0020] 分别对所述发送终端的第一粒子和第二粒子进行测量操作，得到第一测量结果，其中，所述第一粒子为所述发送终端与所述接收边缘节点的纠缠粒子对中所述发送终端所拥有的粒子，所述第二粒子表示待传送粒子态。

[0021] 可选的，在所述根据目标终端信息确定所述多个候选接收终端中的目标接收终端和非目标接收终端之前，还包括：

[0022] 所述发送终端将所述目标终端信息发送至所述接收边缘节点。

[0023] 第二方面，本申请提供了一种终端延迟选择的量子通信系统，包括：

[0024] 发送终端：用于对自身拥有的粒子进行测量操作，得到第一测量结果，将所述第一操作结果发送至接收边缘节点，其中，所述发送终端到所述接收边缘节点之间存在链式信道；

[0025] 所述接收边缘节点：用于对自身拥有的粒子进行与所述第一测量结果相对应的幺正变换；根据目标终端信息确定多个候选接收终端中的目标接收终端和非目标接收终端；其中，所述接收边缘节点与所述多个候选接收终端之间存在GHZ信道；

[0026] 所述非目标接收终端：用于对自身拥有的粒子依次进行H变换和测量操作，得到第二测量结果；

[0027] 所述目标接收终端：用于对自身拥有的粒子进行与所述第二测量结果相对应的幺正变换，恢复出待传送信息。

[0028] 本申请所提供的一种终端延迟选择的量子通信方法及系统，确定发送终端到接收边缘节点之间的链式信道，并确定接收边缘节点与多个候选接收终端之间GHZ信道；对发送终端的粒子进行测量操作，得到第一测量结果，将第一操作结果发送至接收边缘节点，进而对接收边缘节点的粒子进行与所述第一测量结果相对应的幺正变换；根据目标终端信息确定多个候选接收终端中的目标接收终端和非目标接收终端，并对非目标接收终端的粒子依次进行H变换和测量操作，得到第二测量结果；对目标接收终端的粒子进行与第二测量结果相对应的幺正变换，恢复出待传送信息。

[0029] 可见，该方案在接收终端未完全确定的情况下，粒子态可以启动传送行为，粒子态在信道传输的同时，接收边缘节点可以进行接收终端的选择，当最终的接收终端确定好后，粒子已经传送了大部分路径，有效减少了时延，最终完成信息接收。实现了终端未定的情况下延迟选择终端的量子通信过程，且提升了信息传送的效率。

附图说明

[0030] 为了更清楚的说明本申请实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0031] 图1为本申请所提供的一种终端延迟选择的量子通信方法实施例一的实现流程图；

[0032] 图2为本申请所提供的一种终端延迟选择的量子通信方法实施例二的量子通信网络示意图；

[0033] 图3为本申请所提供的一种终端延迟选择的量子通信方法实施例二的中间节点建立量子信道的示意图；

[0034] 图4为本申请所提供的一种终端延迟选择的量子通信方法实施例三的量子通信网络示意图；

[0035] 图5为本申请所提供的一种终端延迟选择的量子通信系统实施例的结构示意图。

具体实施方式

[0036] 为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

[0037] 目前，现有的量子通信方案均是基于信息接收方已定的条件实现的，缺少接收方未定情况下的量子通信的实现方案。针对该问题，本申请提供一种终端延迟选择的量子通信方法及系统，实现了在接收终端未定的情况下延迟选择接收终端的量子通信过程，且提升了信息传送的效率。

[0038] 在介绍本申请实施例之前，首先对本申请涉及到的技术名词进行说明，具体包括：

[0039] 1、路径选择

[0040] 路径选择设相邻的两个链路之间都采用Bell态的形式，即：

[0041]

[0042] 2、Hadamard门

[0043] Hadamard门又叫H变换，它的作用可表示为：

[0044]

[0045] 其对单比特的操作表述如下：

[0046]

[0047]

[0048] 3、量子受控非门

[0049] 量子受控非门(controlled-NOT门，CNOT门)，它拥有两个输入量子比特，分别是控制量子比特和目标量子比特。其作用是：当控制量子比特为|0>时，目标量子比特状态不变；当控制量子比特为|1>时，则目标比特状态翻转。其对应的矩阵形式为：

[0050]

[0051] 4、Bell基

[0052] Bell基是由两粒子构成的最大纠缠态，它构成了四维Hilbert空间的一组完备正交基，具体形式如下：

[0053]

[0054]

[0055]

[0056]

[0057] 5、H测量

[0058] H测量是先让待测粒子通过一个Hadamard门，再对待测粒子在|0>,|1>基底上作测量。

[0059] 6、Pauli阵

[0060] 本申请中还会用到一些幺正矩阵，也即Pauli阵。具体形式如下：

[0061]

[0062]

[0063]

[0064]

[0065] 下面对本申请提供的一种终端延迟选择的量子通信方法实施例一进行介绍，参见图1，实施例一包括：

[0066] 步骤S101：确定发送终端到接收边缘节点之间的链式信道，并确定所述接收边缘节点与多个候选接收终端之间GHZ信道；

[0067] 具体的，本实施例预先构建了量子通信网络，该网络包括发送终端、接收边缘节点和多个候选接收终端，此外，为实现远距离通信，还可以包括发送边缘节点、中间节点。初始创建得到的量子通信网络中，发送终端、发送边缘节点、中间节点、接收边缘节点两两之间通过Bell信道连接，为方便后续计算，本实施例据此确定发送终端直接到接收边缘节点的量子纠缠信道。相应的，初始创建得到的量子通信网络中，接收边缘节点与各个候选接收终端之间通过Bell信道连接，为方便后续计算，本实施例将其转化为接收边缘节点与多个候选接收终端之间GHZ信道。也就是说，发送终端到接收边缘节点之间为一对一的量子信道，接收边缘节点到多个候选接收终端为一对多的量子信道。

[0068] 步骤S102：对所述发送终端的粒子进行测量操作，得到第一测量结果，将所述第一操作结果发送至所述接收边缘节点，进而对所述接收边缘节点的粒子进行与所述第一测量结果相对应的幺正变换；

[0069] 步骤S103：根据目标终端信息确定所述多个候选接收终端中的目标接收终端和非目标接收终端，并对所述非目标接收终端的粒子依次进行H变换和测量操作，得到第二测量结果；

[0070] 上述目标终端信息用于确定多个候选接收终端中的目标接收终端，具体的，发送终端在确定目标接收终端之后，将目标终端信息发送至边缘接收节点，以便于执行后续操作。

[0071] 步骤S104：对所述目标接收终端的粒子进行与所述第二测量结果相对应的幺正变换，恢复出待传送信息。

[0072] 特别说明的是，本实施例不限定发送终端到目标接收终端之间的信息传送方式，具体可以以量子隐形传送的方式进行传送，也可以以远程态制备的方式进行传送。

[0073] 隐形传送的基本原理，主要为：发送终端对待传送的未知量子态的粒子与纠缠粒子对中的一个粒子进行联合Bell基测量，由于纠缠粒子对的量子非局域关联特性，此时未知态的全部量子信息将会转移到纠缠粒子对的第二个粒子上，只要根据经典信道传送Bell基测量结果至接收终端，然后接收终端对纠缠粒子对的第二个粒子的量子态进行适当的幺正变换，就可使这个粒子处于与待传送的未知量子态完全相同的量子态。

[0074] 因此，在选择隐形传送时，上述对所述发送终端的粒子进行测量操作，得到第一测量结果，具体可以包括：分别对所述发送终端的第一粒子和第二粒子进行测量操作，得到第一测量结果，其中，所述第一粒子为所述发送终端与所述接收边缘节点的纠缠粒子对中所述发送终端所拥有的粒子，所述第二粒子表示待传送粒子态。

[0075] 远程态制备与隐形传送的区别主要在于：远程态制备过程中，待传送的量子态对于发送终端是已知的。在实施过程中，记发送终端当前拥有的粒子为第一粒子，并为其增加第二粒子以作为辅助粒子。确定由第二粒子和接收边缘节点的粒子共同组成的粒子对，并对该粒子对执行以接收边缘节点的粒子为控制量子比特，以第二粒子为受控量子比特的CNOT操作。然后分别选择合适的测量基并对第一粒子和第二粒子进行测量，获得幅度信息和相位信息，最终确定第一粒子、第二粒子、接收边缘节点的粒子三者之间的GHZ态。

[0076] 因此，在选择隐形传送时，上述对所述发送终端的粒子进行测量操作，得到第一测量结果，具体可以包括：分别对所述发送终端的第一粒子和第二粒子进行测量操作，得到第一测量结果，其中，所述第一粒子表示待制备态的幅度信息，所述第二粒子表示待制备态的相位信息。

[0077] 本实施例所提供一种终端延迟选择的量子通信方法，在接收终端未完全确定的情况下，粒子态可以启动传送行为，粒子态在信道传输的同时，接收边缘节点可以进行接收终端的选择，当最终的接收终端确定好后，粒子已经传送了大部分路径，有效减少了时延，最终完成信息接收。实现了终端延迟选择情况下的量子通信过程，且提升了信息传送的效率。

[0078] 综上，本实施例至少具备以下优点：中间节点的测量结果和目标终端信息可同时传送，因此提高了信息传输的效率并且通过中间节点的帮助可以解决长距离远程量子通信问题；发送终端与接收终端之间建立了量子信道后，双方都可以给对方发送信息，传送方式具有灵活性；发送终端和接收终端可以同时进行操作，整个过程所要求的Bell测量、经典通信和局域操作都是可以实现的，而且未知态传送成功的效率高。

[0079] 下面开始详细介绍本申请提供的一种终端延迟选择的量子通信方法实施例二，实施例二基于上述实施例一实现，并在实施例一的基础上进行了一定程度上的拓展。具体的，本实施例基于量子隐形传送的方式进行描述。

[0080] 首先，对本实施例中的量子通信网络进行介绍，本实施例中，量子通信网络包括终端和骨干网，其中终端包括发送终端和接收终端，骨干网络包括中间节点和边缘节点，边缘节点包括发送边缘节点和接收边缘节点。为方便描述，本实施例中将发送终端简称为Alice，接收终端简称为Bob。

[0081] 图2为实施例中Alice、Bob(n个候选接收终端)与p个中间节点的粒子分配示意图，下面参照图2，对实施例二进行介绍。实施例二具体包括：

[0082] 步骤S201：形成GHZ信道；

[0083] 具体的，接收边缘节点和候选接收终端之间是由Bell信道连接起来的，具体形式如下：

[0084]

[0085] 其中 中的ai属于接收边缘节点，bi属于各个候选接收终端i。

[0086] 接收边缘节点对(a1,a2),(a1,a3),…(a1,an)分别进行CNOT操作，其中a1是控制量子比特，a2,a3,…an为目标量子比特，如下所示：

[0087]

[0088] 其中，{x}是a2,a3,…,an的0，1序列， 表示对{x}取反。

[0089] 接收边缘节点i对粒子ai进行{|0>,|1>}基测量并把测量结果发送给接收终端。如果接收边缘节点的测量结果为|1>，则接收终端对相应的bi进行X变换，测量结果为|0>，则进行I变换。从而构成的GHZ信道如下：

[0090]

[0091] 步骤S202：链式信道的Bell测量；

[0092] 在传输路径上，发送终端Alice，接收边缘节点与p个中间节点之间均彼此两两互联，形式如下：

[0093]

[0094]

[0095] 其中 为幺正操作，U00＝I2p,U01＝Z2p,U10＝X2p,U11＝ZX2p。

[0096] 图3为本实施例中P个中间节点建立量子信道的示意图，参见图3，中间节点i对各自拥有的粒子对(2i,2i+1)(i＝1,2,3……p-1)执行Bell测量，并将测量结果发送给接收边缘节点，接收边缘节点根据中间节点的测量结果执行相应的幺正操作 最终发送终端Alice与接收边缘节点之间构建一个直接量子纠缠信道。

[0097] 具体地，若中间节点i(i＝1,2,3,…,p-1)对粒子对(2i,2i+1)的Bell测量结果为则接收边缘节点对粒子2p实施幺正操作 其中mi,ni取值为0或1。

[0098] 因此，发送终端和接收边缘节点之间的共享信道为：

[0099]

[0100] 假定发送终端的待传送粒子为(a|0>+b|1>)x，此时整个系统的量子态如下：

[0101]

[0102] 根据测量结果，如果发送终端测量到的是|00>+|11>，接收边缘节点则进行I操作；测量结果是|00>-|11>，接收边缘节点进行Z操作；测量结果是|01>+|10>，接收边缘节点进行X操作；测量结果是|01>-|10>，接收边缘节点进行ZX操作。

[0103] 值得说明的是，本实施例中步骤S201和步骤S202可以同时进行。

[0104] 步骤S203：信息传送到接收终端；

[0105] 具体的，假定最终确定的正式的接收终端为b1，由步骤S201和步骤S202可知，接收边缘节点和候选接收终端之间的信道形式如下：

[0106]

[0107] 其中|{x}>、|{y}>为二进制{|0>,|1>}序列，且含有偶数个1； 含有奇数个1。当在多个候选接收终端中确定目标接收终端后，非目标接收终端对所持有的粒子b2b3…bn进行H操作，并且对其进行{|0>，|1>}测量并将测量结果发送到目标接收终端，目标接收终端根据测量结果进行相应的幺正操作。具体如下：通过测量结果得知，如果接收边缘节点选取的测量基为|00>+|11>且|{x}>中有偶数个1时，则目标接收终端进行I操作，|{x}>中有奇数个1时，则目标接收终端进行Z操作。如果接收边缘节点选取的测量基为|00>-|11>且|{x}>中有偶数个1时，则目标接收终端进行Z操作，|{x}>中有奇数个1时，则目标接收终端进行I操作。如果接收边缘节点选取的测量基为|01>+|10>且|{y}>中有偶数个1时，目标接收终端进行X操作，|{y}>中有奇数个1时，目标接收终端进行XZ操作。如果接收边缘节点选取的测量基为|01>-|10>且|{y}>中有偶数个1时，目标接收终端进行ZX操作，|{y}>中有奇数个1时，目标接收终端进行ZXZ操作。至此，原始发送终端的未知信息被目标接收终端b1接收。

[0108] 下面开始详细介绍本申请提供的一种终端延迟选择的量子通信方法实施例三，实施例三主要用于描述在中间节点数量和候选接收终端数量均为两个的情况下的通信过程。

[0109] 如上所述，本实施例以两个候选接收终端和两个中间节点为例，实现发送终端Alice给目标接收终端Bob传送未知单粒子态。接收边缘节点与候选接收终端之间是由Bell信道连接起来的，形式如下：

[0110]

[0111] 其中粒子a1,a2属于接收边缘节点，粒子b1,b2属于候选接收终端。发送终端和接收边缘节点之间也是由Bell信道连接起来的，形式如下：

[0112]

[0113] 其中发送终端拥有粒子1，接收边缘节点拥有粒子4，中间节点拥有粒子2，3。

[0114] 图4为本实施例中Alice、Bob(两个候选接收终端)与两个中间节点的粒子分配示意图，下面参照图4对该场景下的通信过程进行详尽的介绍：

[0115] 步骤S301：形成GHZ信道；

[0116] 接收边缘节点与两个候选接收终端之间是由Bell信道连接起来的，形式如下：

[0117]

[0118] 接收边缘节点对(a1,a2)分别进行CNOT操作，其中a1是控制量子比特，a2为目标量子比特，如下所示：

[0119]

[0120] 然后，接收边缘节点对粒子a2进行{|0>,|1>}基测量，并将测量结果发送给候选接收终端。如果接收边缘节点的测量结果为|1>，则候选接收终端对相应的bi进行X变换，测量结果为|0>，则进行I变换。从而构成的GHZ信道如下：

[0121]

[0122] 步骤S302：信道的Bell测量；

[0123] 在传输路径上，发送终端、接收边缘节点、中间节点产生量子纠缠，形式如下：

[0124]

[0125] 其中 为幺正操作，U00＝I4,U01＝Z4,U10＝X4,U11＝ZX4。

[0126] 中间节点对粒子对(2,3)的Bell测量结果为 接收边缘节点对粒子4实施幺正操作 其中m1,n1取值为0或1。最终发送终端与接收边缘节点之间构建一个直接量子纠缠信道。具体如下表所示：

[0127] 表1

[0128]

[0129]

[0130] 发送终端与接收边缘节点之间的共享信道为：

[0131]

[0132] 假定发送终端一侧的待传送粒子为(a|0>+b|1>)x，此时整个系统的量子态如下：

[0133]

[0134] 根据测量结果，如果发送终端测量到的是|00>+|11>，接收边缘节点则进行I操作，测量结果是|00>-|11>，接收边缘节点进行Z操作，测量结果是|01>+|10>，接收边缘节点进行X操作，测量结果是|01>-|10>，接收边缘节点进行ZX操作。

[0135] 步骤S303：信息传送到接收终端，具体如下：

[0136] 在候选接收终端之间，假定目标接收终端为b1，由步骤S301和S302得到，接收边缘节点和接收终端之间的信道形式如下：

[0137]

[0138] 非目标接收终端对所持有的粒子b2进行H操作并且对其进行{|0>，|1>}测量，并将测量结果发送到目标接收终端，目标接收终端根据测量结果进行相应的幺正操作。具体如下：通过测量结果得知，如果接收边缘节点选取的测量基为|00>+|11>且非目标接收终端b2的测量结果为|0>则目标接收终端进行I操作，b2的测量结果为|1>则目标接收终端进行Z操作。如果接收边缘节点选取的测量基为|00>-|11>且非目标接收终端b2的测量结果为|0>则目标接收终端进行Z操作，b2的测量结果为|1>则目标接收终端进行I操作。如果接收边缘节点选取的测量基为|01>+|10>且非目标接收终端b2的测量结果为|0>则目标接收终端进行X操作，b2的测量结果为|1>则目标接收终端进行XZ操作。如果接收边缘节点选取的测量基为|01>-|10>且非目标接收终端b2的测量结果为|0>则目标接收终端进行ZX操作，b2的测量结果为|1>则目标接收终端进行ZXZ操作。至此，原始发送终端的未知信息被目标接收终端b1接收。

[0139] 经实验证明，通过网络终端Alice与Bob，通过中间节点的辅助以及接收终端并行操作，建立起发送终端Alice和接收终端Bob之间的长距离量子信道，使得通信双方Alice和Bob能够同时进行GHZ的信道转换和信道的Bell测量，待粒子在传送的同时终端进行接收方的选择，接收方确定以后就能进行信息的接收，实现双方通信，有效的减少了时延。

[0140] 下面对本申请实施例提供的一种终端延迟选择的量子通信系统进行介绍，下文描述的一种终端延迟选择的量子通信系统与上文描述的一种终端延迟选择的量子通信方法可相互对应参照。

[0141] 如图5所示，包括：

[0142] 发送终端501：用于对自身拥有的粒子进行测量操作，得到第一测量结果，将所述第一操作结果发送至接收边缘节点，其中，所述发送终端到所述接收边缘节点之间存在链式信道；

[0143] 所述接收边缘节点502：用于对自身拥有的粒子进行与所述第一测量结果相对应的幺正变换；根据目标终端信息确定多个候选接收终端中的目标接收终端和非目标接收终端；其中，所述接收边缘节点与所述多个候选接收终端之间存在GHZ信道；

[0144] 所述非目标接收终端503：用于对自身拥有的粒子依次进行H变换和测量操作，得到第二测量结果；

[0145] 所述目标接收终端504：用于对自身拥有的粒子进行与所述第二测量结果相对应的幺正变换，恢复出待传送信息。

[0146] 本实施例的终端延迟选择的量子通信系统用于实现前述的终端延迟选择的量子通信方法，因此该系统的具体实施方式可见前文中的终端延迟选择的量子通信方法的实施例部分，所以，其具体实施方式可以参照相应的各个部分实施例的描述，在此不再展开介绍。

[0147] 另外，由于本实施例的终端延迟选择的量子通信系统用于实现前述的终端延迟选择的量子通信方法，因此其作用与上述方法的作用相对应，这里不再赘述。

[0148] 本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

[0149] 结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

[0150] 以上对本申请所提供的方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。