1.基于广义等距张量进行纠缠压缩的量子密钥生成方法,其特征在于,包括步骤:S1、Alice采用第一广义等距张量将N光子GHZ纠缠态压缩为单光子态|0和|1>或者采用第二广义等距张量将N光子GHZ纠缠态压缩为Bell态,N≥3;所述第一广义等距张量表示为w(wN1,wN2),其中:w(wN1,wN2)满足内积保迹映射且还满足以下条件:
其中,νin、νout分别表示输入量子态和输出量子态,w即w(wN1,wN2), 为w的逆映射,w:νin→νout表示所述第一广义等距张量用于压缩任何输入量子态即N‑光子GHZ纠缠态为输出量子态即单光子态,I为二阶单位矩阵;
并且,
表示所述第一广义等距张量的逆映射用于解压缩任何输出量子态即单光子态为输入量子态即N‑光子GHZ纠缠态;
所述第二广义等距张量表示为w′(w′N1,w′N2),其中:N‑1
在等距张量w′N1的第二、三行,非零元的个数为2 ‑1,在等距张量w′N2的第一、四行,非N‑1零元的个数为2 ‑1,
w′(w′N1,w′N2)满足内积保迹映射且还满足以下条件:w′即w′(w′N1,w′N2),w′:vin→vout表示所述第二广义等距张量用于压缩任何输入量子态即N‑光子GHZ纠缠态为输出量子态即Bell态;
并且,
表示所述第二广义等距张量的逆映射用于解压缩任何输出量子态即Bell态为输入量子态即N‑光子GHZ纠缠态;
S2、Alice通过一个量子信道将压缩后的单光子态发送给Bob,在这里,Alice和Bob约定好压缩的单光子态|0>和|1>与解压信息之间的关系;或者,Alice通过一个量子信道将每个压缩后的Bell态中的一个光子发送给Bob,另一个她自己保留,在这里,Alice和Bob约定好压缩的Bell态与解压信息之间的关系;这些通过量子信道传输的压缩态即压缩后的单光子态或Bell态受到诱骗态的保护;
S3、Bob在接收到一个压缩态后,随机选择一个基测量它,然后用认证广播信道告诉Alice他选择的基,进一步进行对基,通过对基后,Alice通过认证广播信道通知Bob等距张量用于解压相应的压缩态,最后Alice和Bob使用所述第一广义等距张量的逆映射或所述第二广义等距张量的逆映射解压缩最后筛选出来的压缩态;
S4、Alice和Bob根据步骤S2中的约定,得到解压缩后的态所对应的比特信息,把它们串接到一起就得到密钥。
2.根据权利要求1所述的基于广义等距张量进行纠缠压缩的量子密钥生成方法,其特征在于,在步骤S2中,压缩的单光子态|0>和|1>与解压信息之间的关系;
当筛选出的压缩态为单光子态|0>和|1>时,分别对|0>和|1>解压得到N比特的经典信息00…0和11…1。
3.根据权利要求2所述的基于广义等距张量进行纠缠压缩的量子密钥生成方法,其特征在于,在步骤S2中,压缩的Bell态与解压信息之间的关系为:当筛选出的压缩态为 时,分别对
解压得到N比特的经典信息00…0和11…1。
4.根据权利要求2所述的基于广义等距张量进行纠缠压缩的量子密钥生成方法,其特征在于,在所述步骤S2中,压缩后的单光子态或Bell态受到诱骗态的保护所采取的措施是:Alice随机选择诱骗态并随机插入到压缩的单光子态序列或Bell态序列中,并记录这些诱骗态的位置及初始态,一旦在Bob确认收到粒子后,Alice公布诱骗态的位置及测量这些诱骗态的测量基,Bob完成测量后,通过认证的广播信道通知Alice他的测量结果,通过比较诱骗态的初始态与参与者测量得到的态,Alice计算这些诱骗态的错误率,如果错误率高于某个阈值,则协议中止,否则继续。
5.根据权利要求4所述的基于广义等距张量进行纠缠压缩的量子密钥生成方法,其特征在于:所述诱骗态在两个基Bz={0>,|1>}、Bx{+>,|‑>}中随机产生,其中