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量子信息学是一门迅速崛起的新兴学科,近年来已经成为许多研究者的研究对象。量子纠缠处于量子信息学的核心地位,是实现量子计算和量子通信任务的重要物理资源。众所周知,Bell态、GHZ态、W态、团簇态等量子纠缠态是量子密集编码和量子隐形传态的基础,所以区分量子纠缠态的所有正交基矢在量子信息处理过程中是非常重要的。到目前为止,国内外的科学家们已经相继提出了不同的方案来区分Bell态和GHZ态的全部正交基矢。相比于Bell态和GHZ态,团簇态和|x>态所携带的信息量更大,同时在量子信息处理过程中也是非常重要的物理资源,所以区分团簇态和|x>态的全部正交基矢就显得尤为必要。本文主要研究了对四光子和五光子团簇态的全部正交基矢的区分以及对四光子和四原子|x>态的全部正交基矢的区分。 本文中,基于腔的输入输出过程利用一些简单的线性光学元件,光子环形器和受控相位翻转门设计了宇称区分装置和相位区分装置,同时计算了部分装置的保真度。随后,结合这两种区分装置,我们构建了四光子和五光子团簇态区分装置以及四光子和四原子|x>态区分装置。这些多粒子纠缠态区分装置可以完全区分四光子团簇态的十六个正交基矢和五光子团簇态的三十二个正交基矢,以及四光子和四原子|x>态的十六个正交基矢,同时不破坏粒子自身的纠缠态。此外,本方案保真度的研究结果表明我们的方案在当前实验技术下是可行的。