针对量子节点间建立链路所消耗纠缠资源的差异,使用权重数值来量化现实环境对各个量子节点的影响,并根据权值确定纠缠粒子的分发。在此基础上提出一种针对量子无线多跳网络的路由协议,该协议以纠缠利用率作为路由度量条件,通过基于最大权重值的纠缠粒子分发方式和并行纠缠交换建立量子信道,实现量子态的传输。仿真分析表明,使用该路由协议可以精确找出网络中符合度量条件的量子链路,同时该路由协议中使用并行纠缠交换的交换方式降低了量子态传输的时延,在节点数为15时,并行交换比串行交换的平均时延降低了50％,而且随着链路中节点数的增加,两者的时延差异将会越来越大。为方便分析各仿真节点的权重值均设置为1至15的随机整数,通过对5节点的链路进行多次仿真发现使用基于最大权重值纠缠粒子分发方式能够传送的量子态的平均个数为14,基于串行的分发方式能够传送的量子态的平均个数为7。

本文提出了一种新的网络纠缠桥接方案,利用量子纠缠交换技术,在任意贝尔态的基础上实现量子链路的构建,通过定义一组系数矩阵,使目的节点可直接获得所需的恢复操作,更方便地实现初始态的重建,并对更为一般的n跳通信情况进行了研究,解决了远距离的量子信息传输的问题.

量子无线通信具有信息量大、传输瞬时性和安全性良好等优点。文章在研究量子自由空间传播特性的基础上, 总结了量子无线收发信机纠缠态的分发机制, 并提出了适用于无线广域网的量子无线层次网络结构。针对如何进行信道编码, 使其性能接近系统容限, 以及如何将量子信道编码转换为经典编码的问题, 提出采用三量子比特的信道编码, 并给出一种非规则的编解码方法, 用EXIT图分析了其性能, 结果表明该体系结构适合未来的量子无线通信应用。