【摘 要】
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量子信息学是基于量子力学原理而产生的,所以传输量子信息的载体不再是经典通信中的载体,而是微观体系中的量子比特或量子态,量子信息的计算和编码也遵循着量子力学的基本原理。在量子信息研究领域内,有两个小分支,分别是量子隐形传态和量子操作共享。本文的研究方向就属于这两个分支,具体研究如何基于量子纠缠实现受控隐形传态及量子操作共享。主要内容如下:我们将[W.Helwig et al.,Phys.Rev.A
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量子信息学是基于量子力学原理而产生的,所以传输量子信息的载体不再是经典通信中的载体,而是微观体系中的量子比特或量子态,量子信息的计算和编码也遵循着量子力学的基本原理。在量子信息研究领域内,有两个小分支,分别是量子隐形传态和量子操作共享。本文的研究方向就属于这两个分支,具体研究如何基于量子纠缠实现受控隐形传态及量子操作共享。主要内容如下:我们将[W.Helwig et al.,Phys.Rev.A 86,052335(2012)]中的六粒子最大纠缠(AME)态作为通道实现确定性的双向受控隐形传态(BQCT)方案,并给出了方案的具体实施步骤,分析了方案的实验可行性。我们首次提出如何利用AME态来进行三方之间循环通信的方案,假设量子网络中的三个节点各有两个量子比特。六个量子比特处于最大纠缠态。利用不同的量子纠缠结构,提出了三种确定性的BQCT方案。在三个节点中任意选取一个节点作为控制方,在另外两个节点之间以确定性的方式实现BQCT方案。另外,在我们推导出的三种纠缠结构公式中,揭示了该AME态传输信道的容量。最后我们也阐述了现有的实验操作,并分析了方案的可行性及安全性。我们以chen等人在[Phys.Rev.A 74,032324,2006]中提出的真正六粒子纠缠态作为通道,在对称式的粒子分布下,实现量子操作共享(QOS)的方案。在具体步骤中,我们浅析了量子通道是如何在局域幺正操作后形成的,也分析了方案成功的先决条件,三方合作的必要性。我们研究了在非对称的粒子分布下如何实现QOS方案,在探讨实施步骤时也优化了步骤,让整个方案变得更加简洁。在本节中利用了量子秘密共享的原理,在合作程度上要求更高,最后从安全性与实验可行性上进行了分析讨论。
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