利用Bell态实现量子隐形传态

量子隐形传态不仅在物理学领域对人们认识与揭示自然界的神秘规律具有重要意义，而且可以用量子态作为信息载体，通过量子态的传送完成大容量信息的传输，实现原则上不可破译的量子保密通信。文章从信息论的角度描述了量子比特、量子纠缠态，如何利用量子线路实现Bell态，提出了一种利用Bell态实现隐形传态的简单结构的量子线路，证明该量子线路是可行的，为进一步研究量子密码通信奠定了基础。     

纠缠交换的量子回路实现

自从量子纠缠态及隐性传态理论提出以来,量子纠缠技术和隐性传态技术得到了迅速发展.量子隐性传态在技术上保证了量子通信的绝对安全,量子隐性传态是基于量子纠缠交换提出的.文章阐述了量子隐形传态及量子纠缠交换的基本理论,给出了一种基于Bell态实现量子纠缠交换的量子回路,该回路结构简单,易于实现.     

正则变量的量子隐形传态

利用位置和动量、相位和粒子数这两对正则共轭可观察量,研究了两种不同类型的量子隐形传态方案,把连续变量和分离变量的量子隐形传态统一到正则量子隐形传态的框架中.正则共轭可观察量在量子隐形传态中扮演了三重角色:首先,两个对易的正则可观察量,如相位差和粒子数和的共同本征态提供了一个两系统间的量子通道;其次,对另外两系统的一对正则可观察量进行了Bell基测量;最后,由单个系统的正则共轭观察量构成了两个局域的么正变换以恢复这个未知的量子态.     

用W态作量子信道实现纠缠态的隐形传送

我们提出了用W态作为量子信道实现纠缠态的隐形传态的方案，并证明了成功实现传态的概率是4／9。在隐形传态的过程中，操作的秩序并不影响成功实现量子隐形传态的概率。     

连续变量相干态量子神经网络模型的构建

为了将功能强大的神经网络应用到连续变量量子信息处理中,需要建立连续变量的量子神经网络(QNN)模型.以相干态量子逻辑门为基元,基于QNN原理构建了由输入层、隐藏层和输出层组成的量子线路,实现了连续变量相干态量子神经网络(CSQNN)功能.模型通过多控CNOT门实现量子态操作,利用相位旋转门完成网络参数的学习训练.仿真结果表明在CSQNN辅助下,阻尼系数为0.5的振幅阻尼信道的量子隐形传态保真度显著提高,趋近1,说明提出的CSQNN模型能有效处理连续变量量子信息.     

量子远距传态（Teleportation）在量子计算网络中的实现

本文提出了一个通过量子计算网络对三个未知量子态同时进行量子远距传态（teleportation)的方案，对比以前的远距传态方案，本方案不仅效率高，更符合量子远距传态（teleportation）的原始定义，而且 容易扩展到同时传输多个未知量子态和多粒子最大纠缠态。     

一种分布式量子计算中传输代价的优化方法

分布式量子计算是解决现有量子计算设备还不足以支持大规模量子计算问题的有效途径,分布式子系统之间通过隐形传态建立通信链路来传输量子位,隐形传态的次数决定了分布式量子计算的传输代价。为了减少分布式子系统间的隐形传态次数,提出了一种跨门合并传输模型,该模型允许多个不连续的门通过一次隐形传态完成传输。基于该传输模型,对分布式量子计算的隐形传态次数进行优化。在不考虑分布式子系统量子位数时,与现有的研究结果相比隐形传态次数平均减少57.3%;在分布式子系统量子位数受限的情况下使用该模型,在消耗更少量子位的同时,隐形传态次数平均减少14.6%,针对较大规模的量子线路,优化率达58.8%。     

基于隐形传态的量子稳定子码容错编码门构造方法研究

量子容错编码门可有效减少量子态与环境噪声的耦合作用,是量子计算和量子通信的研究热点之一。文章基于隐形传态提出一种稳定子码的量子容错编码门的构造方法。量子隐形传态构造法是通过对隐形传递得到的编码态执行假想的编码门,然后将该假想门往前移,使得编码门构造的困难减小到仅容错制备一个特殊辅助态即可。以编码Hadamard门,编码相位门为例详述了该方法的实现过程,并通过数值分析验证了隐形传态构造法的正确性。最后,计算各编码门的构造开销,并与文献[16]中的编码门构造方法相比较,结果表明隐形传态法下,编码 门的物理量子门减少了60*n个,辅助块 和 各减少了5个;编码 门的物理量子门减少了16*n个,辅助块 减少了1个, 减少了2个。     

量子移动互联通信传输及路由协议研究

构建了量子无线通信网络模型,通过中继点两端量子信道的建立获得源端所发出的信息,实现多级量子无线网络信息的传输;基于经典认证,采用量子隐形传态和纠缠交换技术传输携带信息的量子态,实现了无线通信网络的身份认证;结合Grover量子搜索算法,在限定跳数内搜索路由度量最大的路径作为目标解径,避免了量子信道因纠缠量子对的消耗而断开,保证了成功率,降低了量子通信网络的计算量,使路由搜索快速收敛.     

优化连续变量量子隐形传态的保真度

利用双模压缩真空态作为纠缠通道传送相干态的保真度已有结论，研究了明亮双模压缩态作为纠缠通道时连续变量的量子隐形传态，适当选取有关参数，可较大地提高量子隐形传态的保真度，并在特殊情况下实现相干态的保真度为1的不失真量子隐形传态。     

未知原子态经纠缠腔场信道的隐形传态

为了有效地进行原子态的量子隐形传输,提出了一个使用纠缠腔场的原子量子比特态的量子隐形传输新方案,利用位于高品质光腔中的三能级原子与腔场进行大失谐的相互作用来实现,并讨论了光腔的耗散对量子隐形传输的影响。结果表明,该方案不需要辅助原子就能将一个原子态直接传输到另一个原子上,并且在不考虑光腔损耗的情况下传输效率达到100%;对于小的衰减,对任意态的传输,其保真度都接近1.0。该研究对量子通讯的发展是有帮助的。     

利用非Bell基测量实现三粒子W态的隐形传送

研究非Bell基测量的未知三粒子W态的隐形传态方案.先利用原子和腔场的共振相互作用制备未知三原子W态.接着,利用两原子同时在强经典驱动场驱动下和单模腔场发生相互作用,产生态的演化,来制备EPR对量子信道.最后利用和制备量子信道同样的方法来实现未知三原子W态的隐形传送.在传送过程中,可忽略腔场热作用和腔延迟作用的影响.传送成功的总几率为1.     

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。     

利用三对纠缠粒子作为通道实现任意三粒子量子态的概率传送

提出了一个利用三对任意纠缠的粒子作为量子通道对一个任意的三粒子量子态进行隐形传送的方案.发送者对需传送的未知任意三粒子量子态与属于自己的纠缠对中的三个粒子进行三次Bell基测量,并将测量结果通过经典通道告诉接受者,接受者根据这些信息对自己拥有的三个粒子进行相应的联合幺正变换,可使这三个粒子处于待发送的原始量子态,从而实现量子态的隐形传送.成功实现量子态隐形传送的概率取决于三对纠缠对中的三个较小系数,当纠缠对为最大纠缠时,可实现概率为1的传送.     

一种较好的三粒子W态概率隐态传输方案

提出一种较好的三粒子W态概率隐形传输方案,该方案用三个三粒子W直积态作为量子通道。和闫等人的方案相比,该方案具有以下的优点：提出一种新的正交完备测量基取代了以往所使用的Bell基测量。接收者根据发送者的测量结果实施适当的幺正变换操作,隐形传输成功的概率可以提高到 。     

在去相环境中原子态的确定性隐形传态

为了减小噪声环境对量子隐形传态的影响,针对去相环境噪声,提出了一种基于免退纠缠态和量子错误避免代码技术的量子隐形传态抗噪方案。在该方案中,将免退纠缠态的四量子比特作为量子纠缠信道,被传输的量子信息编码到两个量子比特。结果表明,整个隐形传输过程不会受到去相环境噪声的影响,并且具有100%成功几率。该研究对量子通讯的发展是有帮助的。     

AES中S盒变换的量子线路实现

量子特性以它天然的物理优势（如叠加性、并行性、隐性传态等）被人们日益关注,能否将量子特性有效地应用于密码学领域,是近年来密码学研究的新方向。文中基于这点,对AES算法中的SubBytes变换提出了可操作的量子线路实现方案。     

两模连续变量的量子隐形传态

利用两个双模压缩真空态作为量子通道,实现了两模连续变量的量子隐形传态。计算了两模压缩真空态隐形传态的平均保真度和概率密度函数.结果表明：增大传输态的压缩参量将导致保真度的损失;测量结果的概率密度函数是两个二元正态概率密度函数的乘积,当平均保真度增加时,获得大的测量值的概率也随着增加。