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.     

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.     

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。     

四粒子W态的概率隐形传态

提出利用两个二粒子非最大纠缠态作为量子信道传送任意四粒子W纠缠态的方案。发送者只需做一次正交完备基测量, 然后通过经典信道将测量结果告知接收者,接受者通过引入辅助粒子F,并在适当的么正变换后做Von Neumann测量, 接着引入辅助粒子B3B4,并对手中拥有的粒子进行再一次的幺正变换,就能以一定的概率完成四粒子纠缠态的隐形传输。整个隐形传态过程中,发送者只需一次正交完备基测量,且当量子信道为最大纠缠态时,此方案可实现完全传输。     

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。     

通过六比特最大纠缠态来分裂量子信息

量子信息分裂或量子态共享是经典秘密共享方案在量子方案中的概括。在量子信息分裂中,一种量子态的形式被划分并分发给多个接收者。提出一个通过使用六粒子的最大纠缠态作为量子通道来分裂两量子比特混态的方案。首先Alice执行两个bell基测量并且宣布测量结果,同时分配Charlie(Bob)来重建未知的初态。如果控制者Bob(Charlie)同意帮助Charlie(Bob)获得初态,他们就在各自的量子比特上执行单粒子测量。在发送者对粒子执行Bell基测量以及合作者对粒子执行单粒子测量之后,通过运用适当的幺正算符,接受者可以重建发送者信息的初始状态。     

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。     

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。     

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.     

一种类型的未知三粒子GHZ态的辅助概率克隆

基于三个二粒子纠缠态作为量子信道,提出了一种类型的未知三粒子GHZ态或其正交态的概率克隆方案.该方案中,当量子信道是最大纠缠态时,通过普通的量子隐形传输过程, Bob(态的接收者)能够在其粒子上重建未知态.在Victor(态的制备者)的帮助下, Alice(态的发送方)可以一定的概率获得未知态或其正交态.随后的方案中,讨论了量子信道是非最大纠缠态时量子隐形传输的过程,在这种情况下, Bob可以一定的概率接收Alice想要传输的态,由于此过程也需要Alicc进行贝尔测量,所以在随后的克隆过程中, Alice在态的制备者的帮助下同样能以一定的概率获得未知态或其正交态.     

Controlled teleportation of an unknown 3D two-particle state via 3D partially entangled states

A scheme is presented to realize the controlled teleportation of an unknown three dimensional(3D) two-particle state by using a non-maximally entangled two-particle state and a non-maximally entangled three-particle state in the 3D space as the quantum channels,and one of the particles in the channels is used as the controlled particle.Analysis shows that when the quantum channels are of maximal entanglement,namely the channels are composed of a 3D Bell state and a 3D GHZ state,the total success probability of the controlled teleportation can reach 1.And this scheme can be expanded to control the teleportation of an unknown D-dimensional two-particle state.     

基于三粒子纠缠态的未知单粒子态的量子秘密共享

提出了两个未知单粒子态的量子秘密共享方案,分别使用一个对称的三粒子纠缠态和一个不对称的三粒子纠缠态作为量子信道来实现态的共享。在发送者和协助者分别对各自所拥有的粒子实施Bell基测量、单粒子态测量之后,接收者对所拥有的粒子作相应的幺正操作才能实现初始量子态的重构。方案可以推广至任意两粒子和多粒子纠缠态的量子秘密共享。在安全性方面,考虑了来自外部和共享者内部的盗窃情况,经讨论可认为所提出的方案是安全可靠的。     

利用两个EPR对隐形传送三粒子纠缠态

提出了一个传送三粒子纠缠态的方案.在方案中,选择两个EPR对作为量子通道,并且引入了一个辅助量子位.通过做控制非门操作及合适的幺正操作,成功地以一定几率传送了三粒子纠缠态.     

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…     

Optimal Superdense Coding of Entangled States

In this paper, we present a one-shot method for preparing pure entangled states between a sender and a receiver at a minimal cost of entanglement and quantum communication. In the case of preparing unentangled states, an earlier paper showed that a 2l-qubit quantum state could be communicated to a receiver by physically transmitting only l+o(l) qubits in addition to consuming l ebits of entanglement and some shared randomness. When the states to be prepared are entangled, we find that there is a reduction in the number of qubits that need to be transmitted, interpolating between no communication at all for maximally entangled states and the earlier two-for-one result of the unentangled case, all without the use of any shared randomness. We also present two applications of our result: a direct proof of the achievability of the optimal superdense coding protocol for entangled states produced by a memoryless source, and a demonstration that the quantum identification capacity of an ebit is two qubits     

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。     

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.     

非最大纠缠信道的受控量子超密编码

本文研究了非最大纠缠态量子信道的受控超密编码,研究表明,监控者通过调节其测量基矢的角度可以控制发送者和接收者之间的传送信息量,这也是对发送者和接收者之间量子信道的控制。     

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。