基于贝尔态作为量子信道实现双向量子操作远程传送

基于目前易于制备且广泛应用的贝尔态作为量子信道,提出了一个真正意义上的双向量子操作远程传送(BQOT)方案。在该方案中,经过对量子纠缠资源的合理布局,只需使用较少的必要操作及经典信息传送即可实现通信双方同时将他们的目标量子操作执行到对方的一任意未知靶位量子态上。此外,就当前的实验技术条件而言,我们的方案是完全切实可行的。     

两个独立量子信道中一对量子纠缠态的隐形传送

从量子纠缠及量子态隐形传送的基本原理出发,简单介绍在一个量子信道中单粒子量子态的隐形传送,进而详细讨论在两个独立量子信道中一对量子纠缠态的隐形传送,寻找其中的规律,为以后热纠缠信道中隐形传送的研究提供理论基础。     

基于四粒子GHZ态的任意三粒子GHZ态量子隐形传送

量子隐形传态已成为量子信息学中的一个重要研究领域,笔者从节省量子纠缠资源的目的出发,通过极化分束器(PBS)将2个EPR对制备成单个四粒子GHZ纠缠态,并将此四粒子GHZ纠缠态作为量子信道,从而实现三粒子纠缠GHZ态的量子隐形传输.     

基于双向量子隐形传态上的双向量子安全直接通信

提出了一种利用EPR对和纠缠交换的双向量子隐形传态;在这个协议中,双方可同时发送一个未知的单一量子比特给对方,而且在实际操作中比以前的提出的协议更加简单;利用提出的双向量子隐形传态,建立了一种新的双向量子安全直接通信协议,协议在通信过程中不需要传递携带秘密信息的量子比特,大大提高了量子通信的安全信.     

线性图态的量子测量与量子门操作的等价性

图态是量子通信和量子计算的重要资源,是一类可以用图形表示的量子纠缠态.针对线性图态,首先,研究二量子比特和三量子比特的线性图态,将它们的量子比特在各自的测量基下展开后发现,对线性图态中量子比特的测量,等价于对其末端的量子比特进行了量子门操作;并且发现,所等效的门操作与测量基的选取有关.于是,通过变换表达式,将等价关系在...     

任意两粒子量子纠缠态的概率传送

提出了一种利用非最大纠缠EPR态和GHZ态作为量子通道概率传送任意两粒子量子纠缠态的方案,收到发送者告知的贝尔态测量结果后,接收者不需要引入一个辅助粒子,而只是先做控制非变换,然后对他所拥有的粒子做形式唯～的联合幺正变换,再做一个简单的相对幺正变换调整符号,就可以概率实现量子纠缠态的隐形传送,通过数值计算,我们还得出了传态成功的概率。最后利用基本量子门电路,构建了简单易行的量子逻辑电路实现任意两粒子量子纠缠态的概率传送．     

基于二级GHZ态的有限级量子纯态的多方量子隐形传态

有限级未知量子纯态不仅可以通过共享的两级EPR纠缠态隐形传态到一组两级粒子上,而且可以在一定条件下在多方之间进行隐形传态.文中提出的方案表明N方可以利用处于二级最大纠缠Greenberger-Horne-Zeilinger态的(N M)·L(2L≥d1d2d3…dN,di为Ni所隐形传态的未知量子态的维数)个粒子把N个未知量子态隐形传态给M个其他方.也表明二级最大纠缠态粒子可以用来同时对两个量子态进行双向隐形传态.     

N粒子纠缠GHZ态的控制性概率传送

提出了一种把N粒子纠缠GHZ态从发送者Alice传送给远方的接收者Bob的控制性隐形传送方案.在传送过程中,N对非最大纠缠EPR态和m粒子GHZ态被选择作为量子通道.发送者Alice先对它所拥有的粒子做贝尔态测量,然后每一位控制者对它们各自所拥有的GHZ态粒子先进行Hadamard变换再做投影测量,之后将它们的最终测量结果通过经典通道告知给接收者Bob,根据接收到的经典信息,Bob通过引入一个辅助粒子并且对它所拥有的粒子做唯一的通用幺正变换,就可以重现原始态.结果显示,传送成功的总概率为2N+1-m∏N k=1|ak|2,任何一个控制者的信息缺失都将导致传送的失败.     

非最大纠缠GHZ态的受控量子隐形传态

提出2种方案来完成非最大纠缠GHZ态的受控量子隐形传态,2种方案的信道分别为非最大纠缠EPR对和GHZ态的复合以及非最大纠缠EPR对和W态的复合.为提高隐形传态的安全性和可控性,2种方案中发送者和接收者之间都没有直接的量子纠缠信道,发送者需要向控制者提出申请,控制者同意后进行Bell基测量,从而使发送者和接收者之间建立量子纠缠信道.随后,发送者进行Bell基测量和von-Neumann测量.接收者根据控制者和发送者的测量结果进行幺正变换,完成隐形传态.     

3粒子GHZ态的量子远程克隆

提出了一个能实现3粒子GHZ态1→2的量子远程克隆方案:运用2个4粒子纠缠态作为量子信道,通过发送者的2次Bell测量、Hadamard变换、单粒子测量及经典通信;2个接收者进行相应的幺正变换、引入附加粒子和通过Toffoli门,就可以得到原未知态的近似拷贝,此方案的保真度与输入态有关.另外,还推广了一种实现N粒子GHZ态1→2的量子远程克隆方案.     

基于GHZ型态的非对称循环量子隐形传态

提出利用GHZ型态的张量积作为量子信道,实现任意单粒子、Bell态和GHZ态的非对称循环(受控)量子隐形传态的2个方案.在方案1中,3个参与者Alice、Bob及Charlie以9粒子纠缠态为量子信道,Alice、Bob及Charlie对自己粒子进行Bell态、单粒子测量并公布测量结果,三方根据所有测量结果对各自粒子进行相应的幺正变换,即可实现非对称循环量子隐形传态.在方案2中,增加一个控制方David, Alice、Bob、Charlie及控制方David共享12粒子纠缠态为量子信道,在控制方David的作用下,Alice把自己的单粒子态传递给Bob, Bob把自己的Bell态传递给Charlie,同时,Charlie也将自己的GHZ态传递给Alice.仅当David与三方相互合作时,非对称循环受控隐形传态才能实现.     

一个传送量子信息的腔QED方案

提出了一个传送两原子直积态所包含的量子信息的腔QED方案.这个方案基于原子和腔场的大失谐相互作用,原子和腔场之间不需要传送量子信息,因而该方案对腔场态和腔衰减均不敏感.这个方案不需要贝尔态测量,并且传送成功的概率为1.同时,这个方案可以推广到传送n个原子的直积态.     

基于一种七量子比特混态的四方量子操作分享

本文考虑七量子比特Brown态中两个量子比特发生混淆后的量子态作为量子通道,提出了一个四方量子操作分享方案.文中讨论了该方案的安全性、成功几率性、分享者对称性和实验可行性.研究发现,该方案是安全的,可确定性地分享任意单量子比特操作,三个分享者中有两者是对称的,根据当前实验技术该方案切实可行.将本文方案与目前仅有的四个四方量子操作分享方案进行了简单的比较,发现本文方案在量子通道和量子比特布居上都与它们的不同.值得一提的是,本文方案是首个基于量子纠缠混态的量子操作分享方案.     

基于1→2相位协变克隆之逆的同时量子信息集中

提出以4粒子Cluster态和一个3粒子纠缠态作为信道,在控制者许可的情况下同时将2个1→2相位协变克隆态集中回原始态的协议.协议中,空间分离的4方对手中的粒子作Bell测量,并将测量结果以经典通信的方式告诉给控制者和2个恢复方.在控制者的允许下,当信道为最大纠缠态时,2个恢复者只需各自对手中的粒子执行适当的酉操作即可...     

利用三粒子部分纠缠GHZ态概率隐形传送三粒子GHZ态

提出利用一个三粒子部分纠缠GHZ态作为量子信道,实现三粒子GHZ态从发送者传送给两个接收者中任意一个的概率隐形传态方案.若发送者进行一次Bell测量和两次Hadamard门操作后,想得到所需传送的三粒子GHZ态的接收者端引进两个辅助粒子,进行两次控制-非操作,同时根据另一个接收者对手中粒子进行Hadamard门操作后的测量结果实施一个适当的幺正变换,可以一定的概率成功地隐形传送三粒子GHZ态.此方案可推广至隐形传送k粒子GHZ态,这时也只要用一个三粒子GHZ态作为量子信道,但想得到所需传送的k粒子GHZ态的接收者端需引进(k-1)个辅助粒子,进行(k-1)次控制-非操作.     

利用GHZ态进行量子密钥分配

提出了利用GHZ态的关联在通信双方之间建立密钥的方案．在此方案中除了用于检测窃听者是否存在的GHZ态以外,剩余的GHZ态全部用来建立密钥,效率较高,并且每个GHZ态携带3比特的信息．通过研究证明这一方案是安全的．     

基于量子双向传态的多方量子通信网络的构建方案

利用量子双向传态技术构建了一个量子通信网络,从而实现安全的多方通信.对该方案的通信安全性和网络工作效率进行了分析,并提出了改进方法,使得该方案更具有实用价值.     

基于GHZ态的三方量子安全直接通信

利用Greenberger-Home—Zeilinger态的纠缠特性,提出一个三方量子安全直接通信方案,参与者通过对Greenberger—Home—Zeilinger态进行单粒子幺正操作,编码其一比特经典消息,最后每个参与者都可根据自身的秘密消息获得另外两个参与者发送的秘密消息。此外,对协议在理想情况下的安全性进行简要的分析,表明该协议是安全的。     

以GHZ态进行量子密钥分配的方案

提出了利用GHZ态的关联在通信双方之间建立密钥分配的方案.在此方案中除了用于检测窃听者是否存在的GHZ态外,其余态全部用于建立密钥,效率高.通过论证达一方案是安全的.