1.一种基于稳定子量子纠错码的小型量子路由方法,其特征在于,该方法包括:建立量子网络的量子网络模型;所述量子网络模型包括源量子节点和若干目的量子节点;
源量子节点从发送序列中随机选择校验位,发送序列编码进行通讯初始化;
源量子节点生成稳定字码生成元以及校验矩阵,发送全部量子比特序列,目的量子节点确认接收量子比特序列,源量子节点与目的量子节点间进行量子网络路由节点通讯;
目的量子节点返回数据确认包ACK至源量子节点,源量子节点发送校验比特序列至目的量子节点,进行经典网络通讯辅助纠错;
目的量子节点使用校验矩阵判断传输错误,使用翻转门纠正错误量子位,反向编码获得正确比特数据。
2.如权利要求1所述的一种基于稳定子量子纠错码的小型量子网络路由方法,其特征在于,在该方法中,所述量子网络模型各个节点间同时存在量子信道与经典信道,量子信道依靠量子纠缠态传递信息,基于稳定子量子纠错码,经典网络信道的通讯依靠经典路由信息协议,基于距离矢量算法的RIP协议,量子信道与经典信道共同完成量子比特传输。
3.如权利要求1所述的一种基于稳定子量子纠错码的小型量子网络路由方法,其特征在于,在该方法中,所述量子网络模型还包括信息通讯路由表,所述信息通讯路由表包括目的量子节点列、当前路由表到目的量子节点代价值列和下一量子节点列;该方法根据所述信息通讯路由表选择代价值最小的路径。
4.如权利要求1所述的一种基于稳定子量子纠错码的小型量子网络路由方法,其特征在于,在该方法中,所述源量子节点从发送序列中随机选择校验位的具体步骤包括:源量子节点发送m个量子比特,每个量子比特可编码扩展为n位,其中k位是有效编码位,其余的n-k位用于误码检测,m个量子比特组成量子比特序列,从量子比特序列中随机挑选 位量子比特,作为协助经典信道判断误码率的校验量子比特序列。
5.如权利要求1所述的一种基于稳定子量子纠错码的小型量子网络路由方法,其特征在于,在该方法的通讯初始化中,源量子节点发送m个量子比特中第i个量子态为 对于任
意的M(M∈W),存在 M为稳定子W群内的n-k个生成元,由算子X、Y、Z组成;稳定子码C(W)是M所有本征值值为1的本征向量张成的向量空间。
6.如权利要求1所述的一种基于稳定子量子纠错码的小型量子网络路由方法,其特征在于,在该方法中,所述源量子节点与目的量子节点间进行量子网络路由节点通讯的具体步骤包括:源量子节点确定n-k个稳定子生成元;
源量子节点生成元在源量子节点发送n位量子比特前,使用生成元将量子比特编码;
源量子节点发送将经过上述编码后的量子隐形传态编码序列,通过量子信道发送给目的量子节点;
目的量子节点确认接收量子隐形传态编码序列。
7.如权利要求1所述的一种基于稳定子量子纠错码的小型量子网络路由方法,其特征在于,在该方法中,所述经典网络通讯辅助纠错的具体步骤包括:当目的量子节点接收完所有的量子比特序列后,通过经典网络信道向源量子节点返回一个数据确认帧ACK;
源量子节点收到数据确认帧ACK后,将初始化中随机选择的 位的校验量子比特序列和相应校验位构建成数据包,发送给目的量子节点;
目的量子节点接收数据包,根据对应数据包中的数据计算误码率P=e/n,其中e为误码数,是集合 中元素的个数,其中|φi>和|ψi>在序列中的比特位数对应,若P≥t,则启动重传机制,量子比特序列重新传输,若P
8.如权利要求1所述的一种基于稳定子量子纠错码的小型量子网络路由方法,其特征在于,在该方法中,所述目的量子节点使用校验矩阵判断传输错误的具体步骤包括:依次对于所有的在量子比特传输过程中发生的翻转错误的出错态采用稳定子W的n-k个生成元测量,诊断出所有的错误信息以及纠错位;
所述使用翻转门纠正错误量子位,反向编码获得正确比特数据的具体步骤包括:使用校验矩阵H作用于接受到的量子比特序列,可以得到所有稳定子生成元的本征值矩阵H′,根据H′判断各种翻转错误的所有出错量子位;。
将测量结果与诊断量子伴随式对照,同时判断X、Z、Y三种翻转的所有出错量子位,对出错量子位进行相应的纠正翻转门操作,最后反向编码即可获得最终的正确量子比特数据。
9.如权利要求1所述的一种基于稳定子量子纠错码的小型量子网络路由方法,其特征在于,在该方法中,采用量子低密度奇偶校验码替代稳定子码。
10.一种基于稳定子量子纠错码的小型量子网络路由系统,应用如权利要求1-9中任一项所述的一种基于稳定子量子纠错码的小型量子网络路由方法。