量子隱形傳態(tài)是量子網(wǎng)絡(luò)和可拓展量子計(jì)算的重要組成部分,憑借其廣闊的應(yīng)用前景吸引著學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注。量子隱形傳態(tài)的目的是利用糾纏資源和經(jīng)典通訊實(shí)現(xiàn)量子信息從一個(gè)端點(diǎn)到另一遙遠(yuǎn)終端的完美傳送。一般來(lái)說(shuō),量子系統(tǒng)不可避免地受到周圍環(huán)境噪聲的影響,使得糾纏系統(tǒng)的相干性遭受損失,從而導(dǎo)致所傳遞量子信息的失真。量子Fisher信息(QFI)是量子度量學(xué)中的一個(gè)重要物理量,能給出預(yù)估參數(shù)精度的最優(yōu)值。QFI對(duì)外界環(huán)境噪聲敏感,這可導(dǎo)致測(cè)量參數(shù)精度的降低。本文主要致力于研究如何引入部分測(cè)量操作來(lái)提高量子隱形傳態(tài)過(guò)程中的QFI。文中首先分析退極化噪聲、相位衰減噪聲及振幅衰減噪聲對(duì)以EPR態(tài)作為糾纏信道的量子隱形傳態(tài)過(guò)程中QFI的影響。然后,將零溫環(huán)境的振幅衰減噪聲推廣到非零溫環(huán)境,并研究如何引入部分測(cè)量操作來(lái)提高有限溫環(huán)境下以EPR態(tài)、GHZ態(tài)及W態(tài)為量子通道的隱形傳態(tài)過(guò)程中的QFI。依據(jù)隱形傳態(tài)過(guò)程中構(gòu)成糾纏通道的各個(gè)量子比特的受噪聲情形,我們?cè)敿?xì)考慮了不同傳輸方案所對(duì)應(yīng)的QFI。通過(guò)構(gòu)造每種量子隱形傳態(tài)方案的量子線路圖,分析QFI與推廣振幅衰減噪聲參數(shù)的變化關(guān)系。最后,對(duì)各種方案中的受噪聲粒子施加部分測(cè)量操作,并對(duì)相應(yīng)的噪聲參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,著重探討了施加最優(yōu)部分測(cè)量操作后QFI的改進(jìn)量。結(jié)果表明,經(jīng)過(guò)優(yōu)化后的部分測(cè)量操作能有效提高有限溫環(huán)境下量子隱形傳態(tài)過(guò)程輸出態(tài)的QFI;而且量子系統(tǒng)所處的環(huán)境溫度越低,QFI的提高效果可越顯著。本文的研究可加深理解部分測(cè)量操作在量子通信過(guò)程中的應(yīng)用,并有助于相關(guān)量子參數(shù)估計(jì)和量子信息任務(wù)的實(shí)現(xiàn)。
【學(xué)位單位】：華東師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：O413
【部分圖文】：

量子隱形傳態(tài)基本原理

（b）圖 2.1 基于 EPR 態(tài)隱形傳送單比特態(tài)的量子線路圖, 其中（a）粒子 2 受噪聲;（b）粒子 1、2 同時(shí)受噪.（1） 退極化噪聲對(duì)量子 Fisher 信息的影響若粒子 2 在傳送過(guò)程中經(jīng)受退極化噪聲的干擾，并概率性的發(fā)生比特翻轉(zhuǎn)，相位翻轉(zhuǎn)，混合翻轉(zhuǎn)三種錯(cuò)誤。經(jīng)歷退極化噪聲后糾纏信道的演化為 = ( ) = ∑( ) ) = ( )其中 = 表示初始純態(tài)的密度矩陣， 為退極化噪聲的 Kraus 算

華東師范大學(xué)碩士學(xué)位論文 = ě ě = ě = ě = ě ě )，經(jīng)退極化噪聲后，最終輸出態(tài)的 QFI 為： = Ё( ) ě

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前5條

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本文編號(hào)：2815821