量子計(jì)算是以量子力學(xué)理論為基礎(chǔ)發(fā)展而來的新型計(jì)算,它的獨(dú)特性質(zhì)使人們突破了對科學(xué)物質(zhì)的固有認(rèn)識,其存在的潛在價(jià)值不僅引起了科學(xué)界的關(guān)注,甚至受到商業(yè)和軍事領(lǐng)域的廣泛關(guān)注,成為信息時代最具吸引力的前沿科學(xué)研究之一。量子隨機(jī)游走是研究量子計(jì)算的重要基礎(chǔ)和主要工具。作為經(jīng)典隨機(jī)游走的量子對應(yīng),量子隨機(jī)游走展示了其較經(jīng)典隨機(jī)游走與眾不同的特性。與經(jīng)典隨機(jī)游走一樣,量子隨機(jī)游走的時間演化也分為離散時間和連續(xù)時間兩類。由于量子隨機(jī)游走具有很多特性,使得其可應(yīng)用空間廣泛,量子網(wǎng)絡(luò)編碼就是其中之一。與經(jīng)典的網(wǎng)絡(luò)通信方式相比,量子網(wǎng)絡(luò)編碼具備量子力學(xué)特性和量子糾纏特性。因此,利用量子網(wǎng)絡(luò)編碼構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)的效率和安全性有很大提高,量子網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)成為研究量子通信領(lǐng)域的熱門方向之一。本文中我們主要研究離散時間量子隨機(jī)游走糾纏動力學(xué)及其在量子網(wǎng)絡(luò)編碼中的應(yīng)用。本文所做的主要創(chuàng)新工作如下:（1）首先構(gòu)建了共享一個硬幣的兩個游走者在環(huán)狀圖上的量子隨機(jī)游走。通過利用硬幣的馮諾依曼熵,分析了不同作用強(qiáng)度和初始位置的兩個游走者隨游走節(jié)點(diǎn)分布的邊緣概率和隨時間演化的糾纏熵。我們還通過計(jì)算兩個游走者的經(jīng)典互信息、量子... 

【文章頁數(shù)】：65 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究目的和意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 量子游走
        1.2.2 量子網(wǎng)絡(luò)編碼
    1.3 論文組織結(jié)構(gòu)
第2章 量子計(jì)算和網(wǎng)絡(luò)編碼理論基礎(chǔ)
    2.1 量子信息特性
        2.1.1 希爾伯特空間
        2.1.2 量子態(tài)
        2.1.3 量子比特
        2.1.4 算子和邏輯門
    2.2 量子力學(xué)基本原理
        2.2.1 Heisenberge不確定性原理
        2.2.2 不可克隆定理
        2.2.3 不可區(qū)分定理
    2.3 量子力學(xué)重要性質(zhì)
        2.3.1 疊加性
        2.3.2 糾纏性
        2.3.3 相干性
    2.4 量子隨機(jī)游走相關(guān)理論基礎(chǔ)
        2.4.1 連續(xù)型量子隨機(jī)游走
        2.4.2 離散型量子隨機(jī)游走
    2.5 量子網(wǎng)絡(luò)編碼相關(guān)理論基礎(chǔ)
        2.5.1 圖
        2.5.2 完美狀態(tài)傳輸
    2.6 本章小結(jié)
第3章 共享硬幣的兩個游走者在環(huán)狀圖上的游走
    3.1 模型定義
    3.2 邊緣概率
        3.2.1 定義
        3.2.2 實(shí)驗(yàn)仿真及分析
    3.3 糾纏熵
        3.3.1 定義
        3.3.2 實(shí)驗(yàn)仿真及分析
    3.4 游走者間經(jīng)典、量子相關(guān)性
        3.4.1 定義
        3.4.2 實(shí)驗(yàn)仿真及分析
    3.5 本章小結(jié)
第4章 2-單播量子通信研究與分析
    4.1 蝶形網(wǎng)絡(luò)圖模型
    4.2 協(xié)議的描述
        4.2.1 初始條件和目的
        4.2.2 操作描述
    4.3 可解性分析
    4.4 本章小結(jié)
第5章 3-單播量子通信研究與分析
    5.1 倒置皇冠網(wǎng)絡(luò)圖模型
    5.2 協(xié)議的描述
        5.2.1 初始條件和目的
        5.2.2 操作描述
    5.3 可解性分析
    5.4 本章小結(jié)
第6章 多單播量子通信研究與分析
    6.1 廣義蝶形網(wǎng)絡(luò)圖模型
    6.2 協(xié)議的描述
        6.2.1 初始條件和目的
        6.2.2 操作描述
    6.3 可解性分析
    6.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Quantum network coding for multi-unicast problem based on 2D and 3D cluster states[J]. Jing LI,Xiubo CHEN,Xingming SUN,Zongpeng LI,Yixian YANG.  Science China（Information Sciences）. 2016(04)
[2]量子通信及其應(yīng)用前景[J]. 譚慶貴,胡渝.  光通信技術(shù). 2004(09)



本文編號：3684016