申请/专利权人：南京信息工程大学

申请日：2023-12-26

公开（公告）日：2024-03-15

公开（公告）号：CN117478278B

主分类号：H04L1/00

分类号：H04L1/00;H04L9/08

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.15#授权;2024.02.20#实质审查的生效;2024.01.30#公开

摘要：本发明公开了一种实现零差错通信的方法、装置、终端及储存介质，涉及量子信息技术领域，旨在解决现有技术中传统情况下的零错误编码计算复杂度为较大的问题。方法包括根据量子信道的信息，获取系数矩阵；根据系数矩阵的秩计算结果，通过矩阵线性变换从系数矩阵中获得线性独立向量，根据线性独立向量，构建第一矩阵；计算第一矩阵和系数矩阵的关系矩阵；根据量子信道的信息、关系矩阵和系数矩阵，获取量子信道下编码后的输出，确定量子信道下编码后的输出可区分，实现零差错通信；本发明适用于量子信道，大幅减小了计算复杂度，从而可以达到较高的编码效率，具有很强的可行性。

主权项：1.一种实现零差错通信的方法，其特征在于，包括：根据量子信道的信息，获取系数矩阵；其中，系数矩阵中的元素为输入到输出的概率系数；根据系数矩阵的秩计算结果，通过矩阵线性变换从系数矩阵中获得线性独立向量，根据线性独立向量，构建与所述系数矩阵行数和列数相同的第一矩阵；其中，第一矩阵包括获得的线性独立向量和补充的零向量；计算第一矩阵和系数矩阵的关系矩阵；其中，关系矩阵与系数矩阵的乘积等于第一矩阵；根据量子信道的信息、关系矩阵和系数矩阵，获取量子信道下编码后的输出，确定量子信道下编码后的输出可区分，实现零差错通信；根据量子信道的信息，获取系数矩阵，包括：根据量子信道的信息、预设的输入量子比特数量和预设的输出量子比特数量，获取量子信道矩阵；其中，量子信道矩阵中的元素为输入到输出的概率系数的平方；根据量子信道矩阵，获取系数矩阵；量子信道矩阵为： 其中，P表示量子信道矩阵；为输入|I到输出|J的概率系数的平方；I的取值范围为[0,n-1]；J的取值范围为[0,n-1]；n为输入量子比特和输出量子比特的数量；所述系数矩阵如下式： 其中，A表示系数矩阵，aI,J为输入|I到输出|J的概率系数；第一矩阵为： 其中，D表示第一矩阵；k为通过矩阵线性变换从系数矩阵中获得线性独立向量的数量；ci,j表示第一矩阵中第i行第j列的元素，其中，i为整数并且i∈[0，k-1]；j为整数并且j∈[0，n-1]；所述根据量子信道的信息、关系矩阵和系数矩阵，获取量子信道下编码后的输出包括：获取量子信道下编码后的输入，表示为下式： 其中，|xi为量子信道下编码后的输入，|j为位于输出端的输出基态，bi,j是关系矩阵中第i行第j列的元素，bi,j是复数并且满足结合|xi的表达式，根据关系矩阵和量子信道中的输出基态|j，确定量子信道下编码后的输入；根据量子信道理论，可知： 其中，|yi为量子信道下编码后的输出，ai,j是输入基态|i和输出基态|j之间的关系系数并且满足所述确定量子信道下编码后的输出可区分包括：令关系矩阵与系数矩阵的乘积等于第一矩阵为定理一；设置定理二，根据所述定理二可知：k个量子信道下编码后的输出的集合{|yi}可区分，以确定量子信道下编码后的输出能够区分，实现零差错通信；其中，所述定理二为：假设秩A＝k的信道系数矩阵A和k个输入的集合为{|xi＞}，其中，|xi}计算过程中的bi,j等价于定理一中关系矩阵的元素；则k组输出的集合{|yi}可区分。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 南京信息工程大学 一种实现零差错通信的方法、装置、终端及储存介质

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