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基于团簇态和类团簇态信道的可控量子隐形传态的理论研究

作　者: 刘俊昌
导　师: 聂义友
学　校: 江西师范大学
专　业: 光学
关键词: 量子隐形传态团簇态任意二粒子纯态或混合态类团簇态纠缠相干态
分类号: O413.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 28次
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内容摘要

量子信息学是量子力学和信息科学相结合而产生的一门新兴的交叉学科,它的出发点是以量子态作为信息的载体,因而有关信息的所有问题都必须采用量子力学的规律来处理。量子通信是量子信息学的一个重要分支,主要包括量子隐形传态、量子稠密编码、量子密钥分配等,其中,量子隐形传态是量子通信中最引人注目的方向之一,它是量子非局域性最切实的证明,在量子信息学其他方面也有很重要的应用。本文论述了几个基于团簇态和类团簇态的可控量子隐形传态:(1)利用五粒子团簇态实现可控传送一个任意二粒子态的量子隐形传态的方案。发送者对她自己拥有的四个粒子做一次纽曼测量,控制者对其一个粒子进行测量,接收者在得知发送者和控制者的测量结果后对自己的粒子做相应的么正变换,即可重建要传送的任意粒子态,完成可控量子隐形传态。方案成功的概率是100%。(2)以四粒子团簇态为量子信道,研究了在EPR态实现控制下完成任意二粒子的可控隐形传态。首先,发送者向控制者提出申请,控制者再对其拥有的2个粒子做Bell基测量,实现纠缠交换,并把结果通知发送者。然后,发送者对自己手中的四个粒子做适当的幺正变换,接着进行纽曼测量,并把结果通知接收者。接收者根据发送者的测量结果,对自己拥有的粒子做适当的幺正变换,就可以重建发送者的二粒子任意态。方案成功的概率为100%。(3)利用四粒子类团簇态可控传送一个纠缠相干态。在这个方案中,一个四模的类团簇态由发送者,控制者和接收者共享。起初,发送者对她拥有的模式进行一个幺正变换后执行光子数测量,控制者也执行对他的模式光子数测量。然后,根据发送者和控制者的测量结果接收者可以执行适当的幺正变换重建纠缠相干态。并且成功的概率已接近1/ 2。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-8
第一章引言  8-12
  1.1 量子隐形传态  8
  1.2 量子隐形传态的研究进展  8-10
  1.3 量子隐形传态的前景和意义  10
  1.4 本文研究内容  10-12
第二章量子隐形传态的基本理论  12-23
  2.1 量子比特  12-13
  2.2 纠缠态  13
  2.3 Bell 基及量子测量  13-15
  2.4 么正操作及性质  15-16
  2.5 局域操作加经典通信(LOCC)  16
  2.6 纯态与混态  16-19
  2.7 量子纠缠交换  19-20
  2.8 量子隐形传态  20-23
第三章光子系统中线性光学元件  23-26
  3.1 单模光子态的表示  23-24
  3.2 线性光学元件简介  24-26
    3.2.1 相移器  24
    3.2.2 分束器  24-26
第四章基于团簇态的可控隐形传态  26-36
  4.1 任意二粒子纯态的可控隐形传态  26-30
  4.2 任意二粒子混合态的可控隐形传态  30-31
  4.3 基于纠缠交换和四粒子团簇态实现可控量子隐形传态  31-36
第五章基于类团簇态的可控隐形传态  36-41
  5.1 ECS 的可控隐形传态  36-39
  5.2 噪声情况  39-41
第六章总结和展望  41-42
参考文献  42-46
致谢  46-47
在读期间公开发表论文（著）及科研情况  47

基于团簇态和类团簇态信道的可控量子隐形传态的理论研究

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