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七位量子信道编码与纠错

作　者: 陈玺
导　师: 周小清
学　校: 吉首大学
专　业: 凝聚态物理
关键词: 量子通信通信协议量子编码量子纠错保真度
分类号: O413
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 14次
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内容摘要

在量子网络的两个站点间通信时，一旦数据帧中出现误码就需要重新发送数据帧，此举虽然能够保证数据的正确性，但是在一定程度上增加了信道的压力、降低了通信效率。为了缓解信道压力并且提高选择重传协议的传输效率，从量子态的复制、隐形传送的过程出发，针对现有的选择重传协议和量子纠错电路进行分析和改进，在协议中引入缓存，并对改进前后协议的效率、信道的利用率进行对比，发现改进后的协议能有效提高数据链路层选择重传协议的传输效率，为实现更加高效快捷的通信方式提供可参考的依据。针对发送方设计出五量子和七量子纠缠态的量子信道编码电路，针对接收方设计出量子纠错电路，此电路可同时纠正一位、两位和三位量子态的位反转或位相翻转错误，不再局限于只纠正一位量子态出错的情况。在发送方将单量子态编码成五粒子、七粒子纠缠态后进行传送，能有效降低误码带来的负面影响。在接收方利用自动纠错电路进行量子纠错，纠正由噪声引起的误码，从而减轻了因超时重发给信道带来的压力。在相同的信道状况下，将五纠缠粒子和七纠缠粒子纠错方案与改进前的方案在纠错效率和纠错能力方面进行了对比，得出粒子纠错效率和保真度随粒子位数的增加而增大，因此，改进的方案可为多粒子纠错提供可参考的依据。

全文目录

摘要  8-9
ABSTRACT  9-10
第1章绪论  10-20
  1.1 研究背景  10-12
    1.1.1 量子通信发展历史  11-12
    1.1.2 量子纠错发展历史  12
  1.2 量子通信的基本概念  12-18
    1.2.1 量子信息  12-13
    1.2.2 量子纠缠  13-14
    1.2.3 量子态的复制  14
    1.2.4 量子态的隐形传送  14-16
    1.2.5 量子密钥分发  16-17
    1.2.6 量子密集编码  17-18
  1.3 研究目的和研究内容  18-19
  1.4 小结  19
  1.5 论文章节安排  19-20
第2章数据链路层选择重传协议  20-24
  2.1 引入缓存的数据链路层选择重传协议  20-22
  2.2 引入缓存前后协议效率的对比  22-23
  2.3 小结  23-24
第3章五粒子纠缠态的量子编码及自动纠错电路  24-34
  3.1 五纠缠粒子编码  24
  3.2 五纠缠粒子位反转错误纠错  24-29
  3.3 五纠缠粒子位相翻转错误纠错  29-32
  3.4 五纠缠粒子纠错前后纠错效率对比  32-33
  3.5 小结  33-34
第4章七位量子纠缠态的位反转或位相翻转纠错  34-45
  4.1 七纠缠粒子编码  34
  4.2 七纠缠粒子位反转错误的纠错  34-40
  4.3 七纠缠粒子位相翻转错误的纠错  40-43
  4.4 七纠缠粒子纠错前后的保真度和纠错效率对比  43-44
  4.5 小结  44-45
第5章总结与展望  45-46
  5.1 总结  45
  5.2 展望  45-46
致谢  46-47
参考文献  47-54
作者在学期间取得的学术成果  54

七位量子信道编码与纠错

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