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多种信道的量子隐形传态

本文主要讨论了通过正则变量和非最大纠缠信道可以实现量子隐形传态,用一维海森堡链的热纠缠混合态作为量子信道可以实现纠缠隐形传态,并分析了具有振幅阻尼的量子噪声对隐形传态中各个环节的影响。在量子通讯的理论中,人们在通信的双方建立起纠缠态信道,利用局域的幺正操作和经典通道(LOCC),完成未知量子态的远程传输。本文从基本的隐形传态理论出发,用粒子数和算符以及相位差算符,并通过这两类算符的共同本征态作量子通道实现了任意两粒子态的隐形传态。结果表明,正则隐形传态的局域幺正操作具有更一般的形式,可以简化过程。在量子通讯的实验中,由于外界环境的影响,我们难得到最大纠缠纯态。量子信道可能以混合纠缠态的形式出现。而固体材料中的热平衡态就是一种重要的混合纠缠态。本文利用两个独立的一维海森堡链的热纠缠态作为量子信道,实现了两粒子纠缠态的远程传输,分析了外界温度、磁场对输出纠缠和传输保真度的影响。我们发现纠缠在传递后会减少,当信道提供的纠缠不少于某一个  (本文共42页) 本文目录 | 阅读全文>>

电子科技大学
电子科技大学

噪声信道下量子隐形传态关键问题及其应用研究

信息安全是推动信息化发展的前提条件,密码系统是信息安全的基础。传统基于复杂计算的经典密码算法在后摩尔时代的量子计算等超强新技术下破解变得更加容易,甚至“不堪一击”。而量子隐形传态利用量子不可分割、状态不可克隆、探测瞬间坍塌的特性,依据量子相干叠加和量子纠缠等理论,对量子态测量及粒子坍塌态计算,并通过幺正变换等操作来重建未知量子态信息,保证了信息传输的绝对安全,在大尺度量子计算、远距离量子通信和量子计算网络中发挥着至关重要的作用,已成为世界各国学术、军事和信息技术行业都研究的热点。本文针对噪声下量子退相干的不断增长,光子的多自由度特性在量子物理体系中呈现出的非定域、非经典的强关联性,动摇了量子隐形传态协议中的单一自由度独立性假设,导致现有量子隐形传态信道难以在有限资源与纠缠死亡的矛盾下提供令系统满意服务的痛点问题,提出更加接近实际环境的鲁棒量子隐形传态协议。所取得的主要研究成果如下:1.高保真纠缠量子隐形传态信道框架构建首先针对在...  (本文共161页) 本文目录 | 阅读全文>>

华东师范大学
华东师范大学

在噪声影响下可控量子隐形传态的理论研究

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。1993年,Bennett等人提出的量子隐形传态是量子信息领域中最为引人瞩目的方向之一。至今,人们利用多种纠缠态作为通信信道提出了很多种量子态的隐形传送方案。其中,可控的量子隐形传态是尤为重要的方案之一。可控隐形传输方案的特点在于量子隐形传输的发送者和接收者必须在第三者的监控下或是协助下才能成功实现的传输协议。本文首先回顾了量子信息学中的一些基本概念;然后研究了在量子噪声影响下的可控量子隐形传态;最后就本文工作进行了简单总结与展望。本文研究了在Bloch球表象下相位阻尼噪声对三体GHZ态可控隐形传输一个未知单量子比特态的影响,并利用平均迹距离来描述输出态和输入态之间的相近性。研究表明,平均迹距离是一个与退相干率和单粒子投影测量时使用的分析仪的角度有关的函数。而且,当退相干率一定...  (本文共54页) 本文目录 | 阅读全文>>

华东师范大学
华东师范大学

基于部分测量增强量子隐形传态过程中量子Fisher信息的研究

量子隐形传态是量子网络和可拓展量子计算的重要组成部分,凭借其广阔的应用前景吸引着学术界的广泛关注。量子隐形传态的目的是利用纠缠资源和经典通讯实现量子信息从一个端点到另一遥远终端的完美传送。一般来说,量子系统不可避免地受到周围环境噪声的影响,使得纠缠系统的相干性遭受损失,从而导致所传递量子信息的失真。量子Fisher信息(QFI)是量子度量学中的一个重要物理量,能给出预估参数精度的最优值。QFI对外界环境噪声敏感,这可导致测量参数精度的降低。本文主要致力于研究如何引入部分测量操作来提高量子隐形传态过程中的QFI。文中首先分析退极化噪声、相位衰减噪声及振幅衰减噪声对以EPR态作为纠缠信道的量子隐形传态过程中QFI的影响。然后,将零温环境的振幅衰减噪声推广到非零温环境,并研究如何引入部分测量操作来提高有限温环境下以EPR态、GHZ态及W态为量子通道的隐形传态过程中的QFI。依据隐形传态过程中构成纠缠通道的各个量子比特的受噪声情形,我们...  (本文共72页) 本文目录 | 阅读全文>>

《高科技与产业化》2019年11期
高科技与产业化

中国科大等首次实现高维度量子隐形传态

中国科学技术大学潘建伟、陆朝阳、刘乃乐等和奥地利维也纳大学塞林格小组合作,在国际上首次成功实现高维度量子体系的隐形传态。这是自1997年实...  (本文共1页) 阅读全文>>

《科技创新与品牌》2017年08期
科技创新与品牌

重磅!我国科学家利用“墨子号”实现两项重大突破!

8月10日凌晨,中国科技大学潘建伟、彭承志团队联合中科院上海技物所等单位宣布,"墨子号"在国际上首次成功实现了从卫星到地面的量子密钥分...  (本文共1页) 阅读全文>>

《中央民族大学学报(自然科学版)》2015年01期
中央民族大学学报(自然科学版)

关于量子隐形传态的研究进展及应用分析

量子隐形传态是一种通过光束恢复其物质物理属性的技术,能够做到两个独立粒子之间"量子态"的传递。它依赖于存在于原子尺度称为"纠缠"的奇妙现象,使得两个粒子即使在相距甚远的情况下,也能具有相关的属性。纠缠允许粒子具有比...  (本文共5页) 阅读全文>>