【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及量子密钥分发，尤其是涉及一种传输差错检测的量子处理方法、装置、设备和介质。
技术介绍
1、随着量子技术的逐渐发展，量子计算正不断动摇着传统加密系统一直依赖的基础——计算的复杂性与困难度。量子计算凭借其量子比特具有的量子力学特性，叠加、纠缠和其固有的并行性，量子计算机可以提供比今天使用的经典计算机成倍增加的计算能力。
2、量子密钥分发协议（quantum keydistribution，qkd）是一种可以证明安全的协议，通过它可以在公共信道上在通信双方之间创建私钥比特。该技术利用量子力学原理来实现密钥交换的安全通信方法，能够保证通信双方共享一个只有他们知道的密钥，并且可以检测是否有第三方试图窃听。其核心在于量子力学的两个重要特性：量子叠加和量子纠缠，以及测量一个量子系统会对其状态造成影响的特性。
3、然而，量子密钥仍然需要经过信道传输，而在信道中的传输过程中难免会受到噪声等因素的影响，这在一定程度上会降低密钥的成码率，从而影响系统的整体性能。
4、因此，如何提高量子密钥的成码率，已经成为本领域技术人员所要亟待解决的技术问题。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种传输差错检测的量子处理方法、装置、设备和介质，以提高量子密钥传输过程中的成码率。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术实施例提供了一种传输差错检测的量子处理方法，所述方法包括：
3、在通信发送端根据量子密钥分发协议制备待编码量子态，对所述待编码量子态进行
4、使用泡利信道传输编码后的所述待检测量子态，获得所述待检测量子态在泡利信道中的传输信息数据。
5、根据所述传输信息数据，设计差错检测电路对所述待检测量子态中的单量子比特错误进行预筛选，得到待放大量子态。
6、训练参数化量子电路作为量子机器学习模型对所述待放大量子态中的正确态进行振幅放大，得到传输量子态。
7、通信接收端接收所述传输量子态，并对所述传输量子态进行译码，得到初始密钥，完成密钥的传输。
8、进一步地，所述对所述待编码量子态进行双轨编码，得到待检测量子态，包括：
9、对所述待编码量子态进行双轨编码，编码规则为：
10、
11、其中，和为编码电路的输入量子态，和分别为和对应的编码电路输出量子态，和分别为和的简单表示。
12、进一步地，所述泡利信道表示为：
13、
14、其中，为输入量子态的密度矩阵表现形式，为泡利算符，为泡利算符的共轭转置，为演化后的量子态，其中为传输未产生差错的概率，分别为传输发生错误的概率且，。
15、进一步地，所述设计差错检测电路对所述待检测量子态中的单量子比特错误进行预筛选，包括：
16、设置带有辅助量子位的差错检测电路，所述辅助量子位的初始值为，所述差错检测电路被设计为，当所述待检测量子态通过时，所述辅助量子位对该待检测量子态进行检测，根据所述辅助量子位是否发生比特翻转判断是否丢弃导致所述辅助量子位发生翻转的数据。
17、进一步地，所述训练参数化量子电路作为量子机器学习模型，包括：
18、所述量子机器学习模型的训练过程，包括：
19、以参数化量子电路作为量子机器学习模型，将所述待放大量子态输入至所述量子机器学习模型中进行训练，其中，所述量子机器学习模型具有用于对所述待放大量子态中的正确态的相对概率进行调整的量子旋转门。
20、基于所述量子机器学习模型输出的检测结果，对所述量子机器学习模型进行优化调整，以实现所述量子机器学习模型的训练，所述检测结果包括由所述量子旋转门输出的正确态和错误态的相对概率。
21、进一步地，所述对所述待放大量子态中的正确态进行振幅放大，还包括：
22、提取训练完成后的所述量子机器学习模型中的变分量子线路。
23、将所述变分量子线路作为振幅放大电路，以实现对所述待放大量子态中的正确态进行放大，得到传输量子态。
24、进一步地，所述量子密钥分发协议包括bb84协议。
25、本专利技术另一实施例提供了一种传输差错检测的量子处理装置，包括：
26、双轨编码模块，用于在通信发送端根据量子密钥分发协议制备待编码量子态，对所述待编码量子态进行双轨编码，得到待检测量子态。
27、信道选择模块，用于使用泡利信道传输编码后的所述待检测量子态，获得所述待检测量子态在泡利信道中的传输信息数据。
28、差错检测模块，根据所述传输信息数据，设计差错检测电路对所述待检测量子态中的单量子比特错误进行预筛选，得到待放大量子态。
29、振幅放大模块，用于训练参数化量子电路作为量子机器学习模型对所述待放大量子态中的正确态进行振幅放大，得到传输量子态。
30、接收译码模块，用于通信接收端接收所述传输量子态，并对所述传输量子态进行译码，得到初始密钥，完成密钥的传输。
31、本专利技术又一实施例提供了一种计算机设备，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述的传输差错检测的量子处理方法。
32、本专利技术再一实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其中，所述计算机可读存储介质所在设备执行所述计算机程序时，实现如上所述的传输差错检测的量子处理方法。
33、相比于现有技术，本专利技术实施例的有益效果在于以下所述中的至少一点：
34、（1）选用更为普适的泡利信道进行量子传输，可以通过变更信道中的若干系数使其变换为不同类型的噪声信道，拓宽应用场景；
35、（2）通过差错检测电路对单量子比特的错误进行检测，并通过振幅放大电路对量子正确态的振幅进行放大，提高量子密钥传输过程中测得正确态的概率，提高量子密钥的成码率。
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1.一种传输差错检测的量子处理方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的传输差错检测的量子处理方法，其特征在于，所述对所述待编码量子态进行双轨编码，得到待检测量子态，包括：
3.如权利要求1所述的传输差错检测的量子处理方法，其特征在于，所述泡利信道表示为：
4.如权利要求1所述的传输差错检测的量子处理方法，其特征在于，所述设计差错检测电路对所述待检测量子态中的单量子比特错误进行预筛选，包括：
5.如权利要求1所述的传输差错检测的量子处理方法，其特征在于，所述训练参数化量子电路作为量子机器学习模型，包括：
6.如权利要求5所述的传输差错检测的量子处理方法，其特征在于，所述对所述待放大量子态中的正确态进行振幅放大，还包括：
7.如权利要求1所述的传输差错检测的量子处理方法，其特征在于，所述量子密钥分发协议包括BB84协议。
8.一种传输差错检测的量子处理装置，其特征在于，包括：
9.一种计算机设备，其特征在于，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其中，所述计算机可读存储介质所在设备执行所述计算机程序时，实现如权利要求1至7中任意一项所述的传输差错检测的量子处理方法。
...【技术特征摘要】
1.一种传输差错检测的量子处理方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的传输差错检测的量子处理方法，其特征在于，所述对所述待编码量子态进行双轨编码，得到待检测量子态，包括：
3.如权利要求1所述的传输差错检测的量子处理方法，其特征在于，所述泡利信道表示为：
4.如权利要求1所述的传输差错检测的量子处理方法，其特征在于，所述设计差错检测电路对所述待检测量子态中的单量子比特错误进行预筛选，包括：
5.如权利要求1所述的传输差错检测的量子处理方法，其特征在于，所述训练参数化量子电路作为量子机器学习模型，包括：
6.如权利要求5所述的传输差错检测的量子处理方法，其特征在于，所述对所述待放大量...
【专利技术属性】
技术研发人员：许敏，汤亿则，温树峰，周鹏，杨怀仁，高渝强，张烨华，戚伟强，邱兰馨，吕思达，王以良，郭亚琼，杨帆，周晨轶，徐阳洲，王译锋，仲子龙，赵若涵，李飞，李汀，
申请(专利权)人：国网浙江省电力有限公司信息通信分公司，
类型：发明
国别省市：
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