电子学报 ›› 2015, Vol. 43 ›› Issue (1): 171-175.DOI: 10.3969/j.issn.0372-2112.2015.01.027

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基于量子纠错码的小型量子网络路由通信协议

马鸿洋1,2, 郭忠文2, 范兴奎1, 王淑梅1   

  1. 1. 青岛理工大学理学院, 山东 青岛 266033;
    2. 中国海洋大学信息科学与工程学院, 山东 青岛 266100
  • 收稿日期:2013-09-06 修回日期:2014-01-02 出版日期:2015-01-25 发布日期:2015-01-25
  • 作者简介:马鸿洋 男, 1976年9月出生, 山东青岛人.1998年于曲阜师范大学获理学学士, 2006年和2011年在中国海洋大学获工学硕士与工学博士学位.现为青岛理工大学副教授、硕士生导师, 主要从事通信安全理论、量子信息与量子通信等方面的研究工作.E-mail:hongyang_ma@aliyun.com;郭忠文 男, 1965年7月, 黑龙江双鸭山人.教授、博士生导师.1987年在同济大学获工学学士学位, 1996年和2005年在中国海洋大学获工学硕士与工学博士学位.现为中国海洋大学信息科学与工程学院副院长, 主要从事网络通信安全理论、海洋信息分布式处理技术等方面的研究工作.E-mail:guozhw@ouc.edu.cn
  • 基金资助:

    国家自然科学基金(No.61173056,No.11304174);山东省高等学校科技计划(No.J11LG07);青岛市科技计划基础研究(No.12-1-4-4-(6)-JCH)

The Routing Communication Protocol for Small Quantum Network Based on Quantum Error Correction Code

MA Hong-yang1,2, GUO Zhong-wen2, FAN Xing-kui1, WANG Shu-mei1   

  1. 1. School of Sciences, Qingdao Technological University, Qingdao, Shandong 266033, China;
    2. College of Information Science and Engineering, Ocean University of China, Qingdao, Shandong 266100, China
  • Received:2013-09-06 Revised:2014-01-02 Online:2015-01-25 Published:2015-01-25

摘要:

在小型量子网络中采用量子隐形传态通信从物理机制上保证通信信息的绝对安全,但是由于量子信道存在噪声,干扰信息的正确性从而产生误码.为保证通信信息的可靠性,本文提出基于量子纠错码的小型量子网络路由通信协议.根据小型量子网络的路由特点构建路由表;依据路由表实现源量子节点到一跳、两跳目的量子节点的量子隐形传态;利用量子纠错码纠正因噪声产生的误码信息;对该协议的安全性进行理论证明.

关键词: 量子纠错码, 小型量子网络, 量子隐形传态, 一跳, 两跳

Abstract:

In small quantum network,the security of communication information can be guaranteed physically by the application of quantum teleportation,the noise of quantum channel will be bound to interfere with the communication information,leading to the error of code.In order to guarantee the reliability of information communication,a routing protocol of small quantum network is proposed based on quantum error correcting code.According to the routing characteristics of small quantum network,corresponding routing tables are made.On the basis of these routing tables,quantum teleportation can be realized from source quantum node to the nodes within one-hop or two-hop.Correct the errors of code resulting from noise of quantum channel based on error correcting code theory,and handle it accordingly,to ensure the reliability of communication information at data link layer.The security of the protocol is proved in theory.

Key words: quantum error correction code, small quantum network, teleportation, one-hop, two-hop

中图分类号: