發(fā)布時間：2017-05-31 20:03

  本文關鍵詞：全概率量子態(tài)聯(lián)合遠程制備研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：二十世紀八十年代,量子力學和信息科學進行融合,由此產(chǎn)生了一門新型學科——量子信息學。在量子信息學中,主要以微觀粒子作為信息載體來進行信息處理,由于量子力學所特有的一些性質(zhì),如糾纏性、不確定性、相干性、不可克隆和狀態(tài)疊加等,使得它擁有一些經(jīng)典計算科學和密碼學無法比擬的優(yōu)越性。在量子信息學中擁有一個重要分支——量子通信,在量子通信網(wǎng)絡中,安全可靠的傳輸量子信息是其基本任務。1993年,Bennett等六位科學家首次提出了量子隱形傳態(tài)(QT)的設想方案,其在量子信息領域遠程傳輸量子態(tài)中是一個重要的發(fā)現(xiàn)。在QT中,借助一些經(jīng)典信息和量子資源,發(fā)送者可將一個未知的量子態(tài)傳送給一個空間上距離很遠的接收者。與QT不同的是,隨后,Lo. Pati和Bennett等人提出了一種新的制備方案,該方案可視為量子隱形傳態(tài)的變體——遠程態(tài)制備(RSP)方案。與QT相比,制備過程中,制備者對發(fā)送的態(tài)完全已知,而QT中的發(fā)送者對傳輸?shù)膽B(tài)完全不知。在此之后,人們又提出了聯(lián)合遠程制備(JRSP)的概念。在聯(lián)合遠程制備中,制備態(tài)的所有者將量子態(tài)信息分割成兩份或者更多,并將這些信息分發(fā)給制備者,使得這些制備者只能全體合作才能得到完整的量子態(tài)信息,從而有效防止信息泄露。近年來,聯(lián)合遠程制備出現(xiàn)了一個新的分支——全概率聯(lián)合遠程制備(DJRSP),即制備的成功率為1。全概率聯(lián)合遠程制備的提出,使得聯(lián)合遠程制備更加安全、高效。但是,目前全概率量子態(tài)聯(lián)合遠程制備依然存在一些缺陷,如：一、只能實現(xiàn)三粒子態(tài)制備,無法實現(xiàn)更多粒子的聯(lián)合遠程制備；二、實行的是2對1的制備模式(即兩個制備者和一個接收者),對于N(N2)對1的聯(lián)合遠程制備的方案鮮有報道。本文正是基于此,以提高制備效率、降低資源消耗和簡化操作等為目的,對全概率量子態(tài)聯(lián)合遠程制備進行了較為深入地研究。具體來說主要工作包括：(1)以提高制備的成功率為目的,改進并提出基于N對1制備模式的全概率聯(lián)合遠程制備方案。具體來說,指出Bich等人于"Deterministic Joint Remote Preparation of an Arbitrary Qubit via Einstein-Podolsky-Rosen Pairs"一文中所提方案存在的問題,并基于該方案的制備模式,提出改進方案,并給出分析過程,證明該方案制備的成功率為1。(2)分別利用兩個GHZ態(tài)和四個Bell態(tài)作為量子信道,解決了全概率聯(lián)合遠程制備四粒子Cluster類態(tài)的問題。在方案中,通過構造巧妙的測量基,并采用四步制備策略,幫助接收者獲取需制備的態(tài)。通過分析表明,所提方案可實現(xiàn)Cluster類態(tài)的全概率制備,即成功率提升為1。
【關鍵詞】：量子聯(lián)合遠程制備 全概率 N對1 Cluster類態(tài)
【學位授予單位】：南京信息工程大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TN918;O413
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-8
• 第一章 緒論8-13
• 1.1 研究背景與研究意義8-10
• 1.2 研究現(xiàn)狀10-11
• 1.3 論文擬探討的主要問題及主要貢獻11-12
• 1.4 論文內(nèi)容安排12-13
• 第二章 量子計算理論基礎13-31
• 2.1 線性代數(shù)基礎13-16
• 2.1.1 量子力學中的線性代數(shù)符號13-14
• 2.1.2 基與線性無關14
• 2.1.3 內(nèi)積14-15
• 2.1.4 張量積15-16
• 2.2 量子力學基本假設16-20
• 2.2.1 量子力學第一假設16-17
• 2.2.2 量子力學第二假設17-18
• 2.2.3 量子力學第三假設18-19
• 2.2.4 量子力學第四假設19-20
• 2.3 量子不可克隆定理20-21
• 2.4 量子信息基本概念21-30
• 2.4.1 量子比特22-23
• 2.4.2 量子糾纏態(tài)23-26
• 2.4.3 投影測量和POVM測量26-28
• 2.4.4 量子酉操作28-30
• 2.5 本章小結(jié)30-31
• 第三章 單粒子態(tài)全概率N對1聯(lián)合遠程制備31-43
• 3.1 BCT12(2)方案回顧及分析31-35
• 3.1.1 BCT12(2)方案制備過程31-34
• 3.1.2 BCT12(2)方案正確性分析34-35
• 3.2 改進方案35-41
• 3.2.1 測量基構造36-37
• 3.2.2 改進方案制備過程37-38
• 3.2.3 改進方案正確性分析38-41
• 3.3 本章小結(jié)41-43
• 第四章 四粒子Cluster類態(tài)全概率聯(lián)合遠程制備43-56
• 4.1 基于GHZ態(tài)的四粒子Cluster類態(tài)全概率聯(lián)合遠程制備43-49
• 4.1.1 方案制備過程43-46
• 4.1.2 方案正確性分析46-47
• 4.1.3 方案效率分析47-49
• 4.2 基于Bell態(tài)的四粒子Cluster類態(tài)全概率聯(lián)合遠程制備49-55
• 4.2.1 方案制備過程49-54
• 4.2.2 方案正確性分析54-55
• 4.2.3 方案效率分析55
• 4.3 本章小結(jié)55-56
• 第五章 總結(jié)與展望56-58
• 5.1 主要工作總結(jié)56-57
• 5.2 后續(xù)工作展望57-58
• 參考文獻58-63
• 作者簡介63-65
• 致謝65

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 ;Selection of unitary operations in quantum secret sharing without entanglement[J];Science China(Information Sciences);2011年09期

2 劉超;耿煥同;劉文杰;;基于對稱W態(tài)和身份認證的安全量子通信協(xié)議[J];計算機應用;2014年02期

  本文關鍵詞：全概率量子態(tài)聯(lián)合遠程制備研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：410472