利用cluster态实现任意两粒子纠缠态的概率隐形传态 的量子概率隐形传态*

提出两个概率隐形传态方案,这两个方案都是以一个四粒子cluster非最大纠缠态作为量子信道来实现未知两粒子纠缠态的隐形传态。在第一个方案中我们传送的是一个特殊的两粒子纠缠态,此纠缠态可以实现一定的概率传输,此概率由cluster态中绝对值较小的两个系数决定。在第二个方案中,我们要传送的是任意两粒子纠缠态,与第一方案相比,Bob除了需要实施幺正变换外,还要实施量子控制相位门才能重建被传送的纠缠态。与文献[Li D C, Cao Z L. Commun. Theor. Phys., 2007, 47:464]相比,我们使用的是cluster非最大纠缠态作为量子信道,因此我们的方案可以节约更多的纠缠资源和经典信息。     

利用cluster态实现任意两粒子纠缠态的概率隐形传态

提出两个概率隐形传态方案,这两个方案都是以一个四粒子cluster非最大纠缠态作为量子信道来实现未知两粒子纠缠态的隐形传态.在第一个方案中传送的是一个特殊的两粒子纠缠态,此纠缠态可以实现一定的概率传输,此概率由cluster态中绝对值较小的两个系数决定.在第二个方案中,传送的是任意两粒子纠缠态,与第一方案相比,Bob除了需要实施幺正变换外,还要实施量子控制相位门才能重建被传送的纠缠态.使用非最大纠缠cluster态作为量子信道可以节约更多的纠缠资源和经典信息.     

基于三粒子非对称纠缠信道的可控密集编码

提出一种新型的基于三粒子 维非对称纠缠量子信道可控密集编码方案。控制者（Charlie）对其手中2维粒子进行局域测量控制信息发送者（Alice）和接收者（Bob）量子态塌缩,调控Alice和Bob量子态纠缠,实现Alice和Bob 维非对称量子信道纠缠调控。计算了Alice和Bob非对称密集编码平均信息传送量,分析表明,Charlie通过调节测量角 的大小可以控制Alice和Bob平均信息传送量。利用三粒子最大纠缠程度的 维非对称纠缠量子信道,Charlie可以控制Alice和Bob密集编码传送信息量高于2比特,方案是高效的;对于非最大纠缠程度的量子信道,传送信息量受到Charlie测量角 和三粒子量子态纠缠系数 共同调控。     

Teleportation of an arbitrary unknown N-qubit entangled state under the controlling of M controllers

A new quantum protocol to teleport an arbitrary unknown N-qubit entangled state from a sender to a fixed receiver under M controllers(M < N) is proposed. The quantum resources required are M non-maximally entangled Greenberger-Home-Zeilinger (GHZ) state and N-M non-maximally entangled Einstein-Podolsky-Rosen (EPR) pairs. The sender performs N generalized Bell-state measurements on the 2N particles. Controllers take M single-particle measurement along x-axis, and the receiver needs to introduce one auxiliary two-level particle to extract quantum information probabilistically with the fidelity unit if controllers cooperate with it.     

基于Cluster态的两粒子纠缠受控隐形传态

In order to teleport an unknown two-particle entangled state via a cluster state, a controlled teleportation scheme is proposed. It is shown that an unknown two-particle entangled state can be successfully transmitted from the sender Alice to the receiver Bob with the help of the supervisor Charlie via the only one four-particle cluster state. The receiver can reconstruct the teleported state according to the measurement results of the sender and supervisor. Quantum Controlled-NOT (CNOT) gate and POVM are used, which have been accomplished in a quantum experiment, so it is believed that this scheme will be realized by experiment. By analysis, the success probability of the proposed scheme reaches 1.0.     

利用非最大纠缠态实现未知原子态的受控传递

提出一个利用三粒子非最大纠缠态传送未知原子态的腔QED方案。这个方案的主要优点是隐形传态和纯化过程能够同时进行,而且与腔衰减和热场无关,不用预先将非最大纠缠态量子通道纯化为最大纠缠态。另外,联合BELL态测量可以转化为单原子测量。     

三维两粒子赤道纠缠态的概率远程制备

提出了一个概率远程制备三维两粒子赤道纠缠态的方案.在该方案中,用两个非最大三维两粒子纠缠态作为量子信道,通过三维两粒子的投影测量、引入辅助的三维单粒子并运用相应的幺正变换可实现量子态的几率远程制备.     

远程制备任意双粒子态

王和闫设计出利用两步方法确定性地实现远程制备单粒子态,受到这个思想的启发,我们研究了任意形式双粒子态的远程制备。在我们的方案中,两个非最大纠缠GHZ态用作量子通道,制备者Alice将已知态的全部信息分割为两部分,一部分为实系数部分,另一部分为相因子部分。制备者Alice执行两次投影测量并将测量结果用４比特经典信息告诉Bob,远方接收者Bob可以通过合适的幺正变换以概率4Ιβγ²Ι成功地获得目标态,此成功概率比刘的方案高,这也是本方案的优点所在, 因为在刘的方案中只有二粒子实系数态或赤道态的远程制备才能达到这个概率值。     

Probabilistic teleportation of a two-particle entangled state via a partially entangled pair

1 Introduction In the burgeoning field of quantum information theory, people have found many remarkable applications of quantum mechanics [1?4]. One of the striking nontrivial techniques in quantum information is the existence of the procedure called quan…     

Teleportation of an arbitrary unknown N -qubit entangled state under the controlling of M controllers

A new quantum protocol to teleport an arbitrary unknown N-qubit entangled state from a sender to a fixed receiver under M controllers（M 〈 N） is proposed. The quantum resources required are M non-maximally entangled Greenberger-Home- Zeilinger （GHZ） state and N-M non-maximally entangled Einstein-Podolsky-Rosen （EPR） pairs. The sender performs N generalized Bell-state measurements on the 2N particles. Controllers take M single-particle measurement along x-axis, and the receiver needs to introduce one auxiliary two-level particle to extract quantum information probabilistically with the fidelity unit if controllers cooperate with it.     

基于四粒子cluster态的N位量子态秘密共享方案

为了实现N位量子态秘密共享,提出利用四粒子cluster态作为量子信道,cluster态虽然不是最大的纠缠态,但是有比最大纠缠态更强健的性质,通信者Alice通过添加辅助粒子,并对量子态进行五粒子联合测量,Bob（Charlie）对手中的粒子进行单粒子测量,并把结果和恢复量子态需要进行的操作告知Charlie（Bob）,Charlie（Bob）按照从Bob（Charlie）处得到的信息对手中的粒子进行相应的操作,最后再根据需要,把量子态通过相应的量子线路得到所需要共享的量子态。安全性分析证明此方案是安全的。     

四粒子任意态的概率隐形传态的两种方案

提出利用四个二粒子部分纠缠态作为量子信道,实现四粒子任意纠缠态的概率隐形传输的两种方案.发送者做四次Bell基测量,然后接收者通过引入辅助粒子并做适当的幺正变换,就能以一定的概率完成四粒子纠缠态的隐形传输.由变换算符出发,利用变换算符之间的关系给出两种方案的理论分析.     

基于最大和非最大纠缠信道一类三量子比特W态的远程制备方案

基于最大纠缠信道和非最大纠缠信道，提出了两个一类三量子比特W态的远程制备方案。在制备过程中，需要实施三量子比特的投影测量和一些幺正操作。方案的成功几率和经典信息量消耗被计算。结果显示，两个方案都能以一定几率高保真度地实现。此外，讨论了方案的特性以及进行了可行性分析。发现，当被制备态属于一些特殊态时成功几率被大大提高；方案也是切合目前的实验技术，具有可行性。     

在第三方控制下实现量子隐形传输

提出了一种利用两粒子最大纠缠态和三粒子部分纠缠态作为量子通道,成功实现量子隐形传态的方案,其中作为通道的三粒子部分纠缠态可以由一般的GHZ态经过一个H门和CNOT门得到,并且与以往一般的三粒子通道相比,它可以传输更多的信息给接收者。发送者Alice在以Bell基为底的基础上对手中的粒子进行测量,然后把测量结果通过经典信道告诉控制者Charlie,Charlie以非最大纠缠Bell基为底,对粒子进行测量,把结果告诉接收者Bob,最后Bob对粒子进行相应的幺正变换,即可得到最初态。此方案采用非最大纠缠态作为量子通道,在Charlie的控制下,有可能实现传输概率100%的完美传输。     

Teleportation of an unknown two-particle entangled state via an asymmetric three-particle entanglement state

In this article, a protocol for the teleportation of an unknown two-panicle entanglement is proposed. The feature of the present protocol is that we utilize an asymmetric threeparticle entangled state as the quantum channel. The optimal discrimination between two nonorthogonal quantum states is adopted. It is shown that an unknown two-particle entangled state can be probabilistically teleported from the sender to the remote receiver on condition that the co-sender successfully collaborates. The fidelity in this protocol is one. In addition, the probability of the successful teleportation is calculated and all kinds of transformations performed by the sender and the receiver are provided in detail.     

基于四粒子纠缠态的量子秘密共享方案

基于2个不同的四粒子纠缠态分别提出了三方、四方量子秘密共享方案,其中采用的秘密信息是一个相同的未知两粒子纠缠态。在量子秘密共享方案中发送者对所拥有的粒子实施适当的Bell态（或GHZ态）测量,发送者和合作者通过经典通讯把测量结果告知信息接收者,接收者在其他合作者的协助下通过实施相应的量子操作完成对初始量子态信息的重构。对所提出的2个方案进行了讨论和比较,发现四方量子秘密共享方案的安全性更加可靠。     

利用一个两粒子纠缠态实现三粒子GHZ纠缠态的隐形传态

提出利用一个两粒子纠缠态传送N粒子GHZ纠缠态的方案,首先考察三粒子GHZ纠缠态在量子信道是最大纠缠态时情形,然后进一步考察量子信道是非最大纠缠态的情形,发现通过对某些粒子执行H操作和von Neumann测量,并引进两个辅助比特,在非最大纠缠态时还需构造一个幺正变换矩阵,可实现三粒子GHZ纠缠态的隐形传态,最后推广至N粒子,该方案相比其它方案最大的优点是节约了量子信道纠缠资源。     

一种四粒子纠缠态信道量子稠密编码控制方案

以一个四粒子纠缠态作为量子信道,提出了一种对称信道中的量子稠密编码方案.通信中除了包含A、B收发双方外,还加入了两个控制者C和D.A、C和D需要对自己拥有的量子位进行操作,然后把粒子传送给接收者B.B在经过一系列的量子操作、量子变换及量子测量后,会获得可以代表经典数字信息的量子态.利用这一方案,A,B之间可以实现经典数字信息0-15在量子信道中的传递.     

基于六粒子簇态的量子信息分离方案

利用非最大六粒子纠缠簇态作为量子信道,实现推广的任意二粒子量子态的信息分离方案。结果表明分离者可以让接收方中的任意一方在另一方的帮助下通过适当的幺正操作得到任意未知二粒子量子态。该方案中需要推广的BELL（GBM）基测量和单粒子测量(SM),并通过引入辅助粒子寻找合适的纠缠匹配的方法实现概率量子信息分离。计算了量子信息分离（QIS）方案的成功概率和经典信息损耗,若量子信道为最大纠缠信道,方案成功的概率为1同时将消耗14bit的经典信息。     

Programmable quantum logic gates using teleportation with non-maximally entangled states

A scheme is proposed for involving programmable quantum logic gates via teleportation,which is a unique technique in quantum mechanics.In our scheme,considering the inevitable decoherence caused by noisy environment,the quantum states are not maximally entangled.We show the implementation of single qubit quantum gates and controlled-NOT(C-NOT) gate,which are universal quantum gates.Hence,any quantum gate can be implemented by using teleportation withnon-maximally entangled states.Furthermore,two schemes in differet connections of universal gates are proposed and compared,and our results show the parallel connection outperforms the cascade connection.