(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211071552.2 (22)申请日 2022.09.02 (71)申请人 中国人民解 放军国防科技大 学 地址 410073 湖南省长 沙市开福区德雅路 109号 (72)发明人 刘博　虞万荣　唐帮盈　刘波　 赵宝康　陶静　时向泉　李斯晨　 (74)专利代理 机构 长沙国科天河知识产权代理 有限公司 432 25 专利代理师 李杨 (51)Int.Cl. H04B 10/70(2013.01) H04L 9/08(2006.01) H04L 41/14(2022.01) H04Q 11/00(2006.01) (54)发明名称 基于量子纠缠分发网络的统一化建模方法 和装置 (57)摘要 本申请涉及一种基于量子纠缠分发网络的 统一化建模方法及装置。 所述方法包括： 将量子 纠缠分发网络抽象成量子服务器、 波长路由网 络、 用户和量子链路， 对量子纠缠网络进行建模， 得到有向图； 有向图包括节点集、 边集和链路损 耗矩阵集； 节点集由量子服务器、 波长路由设备 和用户组成； 边集包括节点之间的光纤或自由空 间链路； 链路损耗矩阵集为网络任意两点之间的 链路损耗矩阵的集合； 对节点集和边集进行建 模， 得到节点集和边集的向量表示； 根据边集的 向量表示对任意两点间的链路损耗矩 阵进行推 导， 得到链路损耗矩阵集。 本方法能够提高了网 络模型在解决纠缠分发网络中路由问题时的实 用性。 权利要求书2页 说明书10页 附图3页 CN 115459858 A 2022.12.09 CN 115459858 A 1.一种基于量子纠缠分发网络的统一 化建模方法， 其特 征在于， 所述方法包括： 获取量子纠缠分发网络； 将所述量子纠缠分发网络抽象成量子服务器、 波长路由网络、 用户和量子链路， 对所述 量子纠缠网络进行建模， 得到有向图； 所述有向图包括节点集、 边集和链路损耗矩阵集； 所 述节点集由量子服务器、 波长路由设备和用户组成； 所述边集包括节点之间的光纤或自由 空间链路； 所述链路损耗矩阵集 为网络任意两点之间的链路损耗矩阵的集 合； 对所述节点 集和边集进行建模， 得到节点 集和边集的向量表示； 根据所述边集的向量表示对任意两点间的链路损耗矩阵进行推导， 得到链路损耗矩阵 集。 2.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述量子服务器提供和控制纠缠光子的波 长切换； 所述波长路由网络负责将纠缠的带宽划分为多个波长信道， 并通过光开关、 波长选 择开关和其他波长交换设备将它们路由到远距离用户； 所述用户执行各种协 议来生成安全 密钥和同步时钟； 所述量子链路在设备间传递纠缠光子； 所述纠缠光子包括光纤和自由空 间链路。 3.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 对所述节点集和边集进行建模， 得到节点 集和边集的向量表示， 包括： 将所述节点集中的每个节点定义为一个二元向量； 所述二元向量包括传递损失矩阵向 量和支持的波长信道向量； 所述损失矩阵向量包含多维矩阵； 所述多维矩阵包括多个通道 矩阵； 根据节点是否支持波分复用确定支持的波长信道向量的值， 对所述支持的波长信道向 量进行计算， 得到支持的波长信道的划分数量； 根据所述划分数量确定所述 通道矩阵的数量； 将从节点vi的第α端口到节点vj的第β端口的边定义为一个五元向量， 形式化表示为 其中 是链路损失。 4.根据权利要求3所述的方法， 其特 征在于， 所述支持的波长信道向量 为 5.根据权利要求4所述的方法， 其特征在于， 所述多维矩阵为 所 述波长信道的通道 矩阵为权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115459858 A 2其中， Wij是vi的第j(j≤|Ti|)个波长信道的通道矩阵， mi表示节点vi的第mi个端口, 其中1≤i≤k， k表示节点 集中节点的数量。 6.根据权利要求5所述的方法， 其特 征在于， 所述链路损耗矩阵为 其中， Cij表示节点vi到节点vj的链路损失矩阵， mi表示节点vi的第mi个端口， mj节点vj的 第mj个端口。 7.根据权利要求6所述的方法， 其特征在于， 根据 所述节点集和边集的向量表示对任意 两点间的链路损耗矩阵进行推导， 得到链路损耗矩阵集， 包括： 如果节点vi的第α 端口和节点vj的第β 端口间没有链路， 则 根据各个节点的各端口之间的链路损失构建链路损耗矩阵集。 8.一种基于量子纠缠分发网络的统一 化建模装置， 其特 征在于， 所述装置包括： 网络建模模块， 用于获取量子纠缠分发网络； 将所述量子纠缠分发网络抽象成量子服 务器、 波长路由网络、 用户和量子链路， 对所述量子纠缠网络进 行建模， 得到有向图； 所述有 向图包括节点集、 边集和链路损耗矩阵集； 所述节点集由量子服务器、 波长路由设备和用户 组成； 所述边集包括节点之间的光纤或自由空间链路； 所述链路损耗矩阵集为网络任意两 点之间的链路损耗矩阵的集 合； 节点集和边集建模模块， 用于对所述节点集和边集进行建模， 得到节点集和边集的向 量表示； 链路损耗矩阵集推导模块， 用于根据 所述边集的向量表示对任意两点间的链路损耗矩 阵进行推导， 得到链路损耗矩阵集。 9.一种计算机设备， 包括存储器和处理器， 所述存储器存储有计算机程序， 其特征在 于， 所述处 理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述方法的步骤。 10.一种计算机可读存储介质， 其上存储有计算机程序， 其特征在于， 所述计算机程序 被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115459858 A 3