一种基于量子卫星的远程量子计算机网络应用方法及系统

技术特征：
1.一种基于量子卫星的远程量子计算机网络应用系统，部署在各量子计算机之间，其特征在于，所述量子计算机包括量子计算单元和经典计算单元，单台量子计算机的量子计算单元和经典计算单元相互紧密连接分别执行不同类型的计算任务；各量子计算机之间的量子计算单元和经典计算单元分别对应连接，所述量子计算单元通过量子纠缠链路进行相互连接，并形成远程量子计算机网络；所述经典计算单元通过经典互联网进行相互连接；其中，所述量子纠缠链路包括卫星量子链路和光纤量子链路；所述光纤量子链路通过量子计算机之间的光纤线路实现量子纠缠链路；所述卫星量子链路包括量子计算机与量子卫星之间的量子纠缠链路和多个量子卫星之间的量子纠缠链路；所述远程量子计算机网络包括若干个量子计算城域网，所述量子计算城域网包括一个枢纽量子计算机和若干普通量子计算机；所述普通量子计算机通过光纤量子链路分别与枢纽量子计算机建立量子纠缠链路，各量子计算城域网通过卫星量子链路在枢纽量子计算机之间建立量子纠缠链路。2.根据权利要求1所述的一种基于量子卫星的远程量子计算机网络应用系统，其特征在于，在进行卫星量子链路通信时，所述卫星量子链路通过量子卫星和地面站将需要进行相互通信的量子计算机a和量子计算机b进行相互链接；所述量子计算机a和量子计算机b的量子计算单元分别与地面站a和地面站b进行连接，所述地面站a和地面站b分别接收量子卫星发射的纠缠光或与量子卫星建立量子纠缠链路，其中，所述量子计算机a和量子计算机b均为枢纽量子计算机。3.根据权利要求2所述的一种基于量子卫星的远程量子计算机网络应用系统，其特征在于，所述地面站a和地面站b通过同样的方式建立量子卫星和地面站之间的量子纠缠链路：所述量子卫星上放置有纠缠光子源，所述纠缠光子源的光子直接传输到配备光学接口的量子存储器组成的地面站；所述地面站通过接收光子并将光子的状态存储在量子存储器中，从而建立量子卫星和地面站之间的量子纠缠链路。4.根据权利要求1所述的一种基于量子卫星的远程量子计算机网络应用系统，其特征在于，在进行光纤量子链路通信时，所述光纤量子链路通过光纤线路将需要进行相互通信的量子计算机c和量子计算机d进行相互连接；所述量子计算机c和量子计算机d的量子计算单元分别通过光纤线路进行直接连接或者通过量子中继进行连接；其中，所述量子计算机c和量子计算机d均为普通量子计算机，或者其中任一为枢纽量子计算机，另一为当前枢纽量子计算机所处量子计算城域网下的普通量子计算机。5.根据权利要求1所述的一种基于量子卫星的远程量子计算机网络应用系统，其特征在于，所述光纤量子链路用于建立百公里级的量子纠缠链路；所述卫星量子链路用于建立千公里级的量子纠缠链路。6.根据权利要求2所述的一种基于量子卫星的远程量子计算机网络应用系统，其特征在于，所述卫星量子链路还通过设置中继卫星进行量子纠缠链路的距离延长；所述中继卫星设置一个或者多个，并与量子卫星呈链状连接，得到卫星链路；所述卫星链路的一端发射纠缠光至地面站a或建立量子纠缠链路，另一端发射纠缠光至地面站b或建立量子纠缠链路。7.根据权利要求1所述的一种基于量子卫星的远程量子计算机网络应用系统，其特征在于，所述经典计算单元采用传统硅基芯片计算机进行设置，所述经典互联网通过适配各
类互联网通信协议，并通过有线和/或无线的连接方式将信息通过互联网进行传输共享。8.一种基于量子卫星的远程量子计算机网络应用方法，运用在如权利要求1至权利要求7任一项的一种基于量子卫星的远程量子计算机网络应用系统中，其特征在于，包括响应量子计算服务请求，根据所述服务请求选择远程量子计算机网络应用系统中的目标量子计算机，目标量子计算机通过量子纠缠链路进行量子计算任务协同，完成相应的量子计算任务并把计算结果提供给用户；其中，量子纠缠链路包括卫星量子链路和光纤量子链路。9.根据权利要求8所述的一种基于量子卫星的远程量子计算机网络应用方法，其特征在于，当需要进行相互通信的两量子计算机处于同一个量子计算城域网时，两量子计算机直接通过当前量子计算城域网的枢纽量子计算机建立量子纠缠链路；所述量子纠缠链路均通过光纤量子链路进行设置，并完成信息的传输与分享。10.根据权利要求8所述的一种基于量子卫星的远程量子计算机网络应用方法，其特征在于，当需要进行相互通信的两量子计算机处于不同一个量子计算城域网时，两量子计算机先通过光纤量子链路与各自量子计算城域网的枢纽量子计算机建立量子纠缠链路，各自量子计算城域网的枢纽量子计算机再通过卫星量子链路建立量子纠缠链路，并完成信息的传输与分享。

技术总结
本发明提供的一种基于量子卫星的远程量子计算机网络应用方法及系统，涉及量子通信技术领域。本发明通过卫星量子链路和光纤量子链路配合使用实现了不同距离之间量子计算机的连接与通信，在近距离传输时，我们采用光纤量子链路进行，通过枢纽量子计算机连接到每一台普通量子计算机，从而形成量子计算城域网；在此基础上，各量子计算城域网需要进行彼此通信时，则是通过更适合长距离传输的卫星量子链路进行，每一台枢纽量子计算机都与量子卫星建立量子链路，从而实现彼此的通信；因此，本发明所提出的方案具备实用性、创新性和极大的推广价值。值。值。


技术研发人员：刘勤 张仕斌
受保护的技术使用者：成都信息工程大学
技术研发日：2022.10.14
技术公布日：2022/11/11