【摘要】：量子隱形傳態(tài)是提前建立起經(jīng)典和量子信道,然后通過(guò)某些量子操作,在經(jīng)典通道和量子通道的共同作用下,待傳粒子的量子狀態(tài)被轉(zhuǎn)移到量子通道另一端的粒子,量子隱形傳態(tài)是最簡(jiǎn)單的一種量子通信技術(shù)。參與量子隱形傳態(tài)實(shí)驗(yàn)是實(shí)現(xiàn)全球量子通信網(wǎng)絡(luò)的可行性的先決條件,同時(shí),量子隱形傳態(tài)實(shí)驗(yàn)是中國(guó)墨子實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星的任務(wù)之一。量子通信具有保密性傳輸?shù)哪芰?保護(hù)信息安全,對(duì)國(guó)家安全具有重大意義。由于量子具有不可再分和不可復(fù)制的性質(zhì),如果它在傳輸中受到干擾,狀態(tài)將會(huì)改變并且接收方就會(huì)發(fā)現(xiàn)它。也就是說(shuō),除了保護(hù)通信安全外,量子通信還具有“反竊聽(tīng)”的功能。如果有人竊聽(tīng),信息就被竊聽(tīng)動(dòng)作所改變,因此可以確保內(nèi)容是絕密的。本文主要分析量子隱形傳態(tài)線路的抗干擾能力,優(yōu)化廣義GHZ態(tài)參與的量子隱形傳態(tài)線路。本文主要研究?jī)?nèi)容包括如下三個(gè)部分:(1)以四種EPR態(tài)分別作為量子通道設(shè)計(jì)出與之對(duì)應(yīng)的單比特量子隱形傳態(tài)線路,然后分析這四個(gè)線路中EPR量子信道和信息接受者進(jìn)行的量子操作門之間的關(guān)系,根據(jù)得出的這種關(guān)系設(shè)計(jì)出一種單比特的量子隱形傳態(tài)通用線路。(2)將單比特標(biāo)準(zhǔn)量子隱形傳態(tài)線路推廣到兩比特量子隱形傳態(tài)的情形,并用Mathematica進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證量子線路的正確性,當(dāng)兩比特量子隱形傳態(tài)線路的正確性得到驗(yàn)證之后,接下來(lái)再按照相同的方法繼續(xù)把線路推廣到一般N比特量子隱形傳態(tài)的情形,從而得到任意N比特量子隱形傳送線路。然后將單比特量子隱形傳送通用線路和任意N比特量子隱形傳態(tài)線路進(jìn)行融合,設(shè)計(jì)出最終的任意N比特量子隱形傳送通用線路。(3)在非最大廣義三粒子GHZ態(tài)的量子隱形傳送中,隨機(jī)選取任意兩種廣義四粒子GHZ態(tài)分別作為量子通道,分析信息接收者進(jìn)行的幺正變換,發(fā)現(xiàn)當(dāng)非最大廣義三粒子GHZ態(tài)的糾纏類型與量子通道最后三個(gè)粒子的糾纏類型一致,并且聯(lián)合測(cè)量基的糾纏類型與初始態(tài)前四個(gè)粒子的糾纏類型一致時(shí),信息接收者進(jìn)行幺正變換的矩陣最簡(jiǎn)單,然后利用得到的規(guī)律對(duì)確定性量子隱形傳態(tài)和概率受控量子隱形傳態(tài)進(jìn)行優(yōu)化。本文獲得的主要研究結(jié)果:在量子隱形傳態(tài)的通用線路中,信息接受者進(jìn)行一個(gè)帶參數(shù)的幺正變換,其中參數(shù)由制備出的EPR對(duì)類型確定,此通用線路解決了因EPR制備中心出錯(cuò)導(dǎo)致的信息傳送失敗問(wèn)題,提高了線路的抗干擾能力;在廣義GHZ態(tài)參與的量子隱形傳態(tài)中,指出了根據(jù)待傳的非最大廣義GHZ態(tài)的糾纏類型選擇最優(yōu)的GHZ態(tài)量子通道和合適的GHZ態(tài)測(cè)量基來(lái)進(jìn)行高效隱形傳輸。
【學(xué)位授予單位】：貴州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：O413;TN918
【圖文】：

量子隱形傳態(tài)

如果把這個(gè)任意 N 量子比特隱形傳送線路與單量子比特的通用線路進(jìn)行結(jié)合，以隨機(jī)的 EPR 態(tài)作為量子信道，我們便可以設(shè)計(jì)出任意 N 量子比特的通用線路 它的量子線路如圖 11：

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2793504