量子通信是一種運用量子糾纏效應(yīng)實現(xiàn)的新型通信方式。團簇態(tài)作為一種重要的糾纏資源,具有強大的糾纏特性及可靠的安全性,在量子信息處理任務(wù)中得到廣泛關(guān)注。此外,由于量子信道與環(huán)境噪聲相互作用對信息傳送產(chǎn)生不可忽略的影響,本文研究了團簇態(tài)在量子網(wǎng)絡(luò)中的多方通信行為,并通過引入中間節(jié)點克服相距甚遠的量子比特耦合作用較弱的限制。主要研究內(nèi)容如下:（1）提出了一種基于Bell態(tài)實現(xiàn)團簇態(tài)遠距離擴展方法,該方案將復(fù)雜的量子操作交由中心節(jié)點執(zhí)行,可以降低物理實現(xiàn)難度。此外本方案可在不直接共享量子糾纏對的節(jié)點之間進行量子通信,提高了量子通信的實用性。（2）提出了一種基于非最大糾纏團簇態(tài)的多跳隱形傳態(tài)方法,通信雙方引入中間節(jié)點建立多跳量子路徑,通過巧妙地構(gòu)造矩陣使通信雙方建立直接糾纏信道,且推導(dǎo)了信息傳送成功概率與糾纏態(tài)系數(shù)之間的關(guān)系,降低了計算復(fù)雜度和資源消耗。（3）提出了一種基于團簇態(tài)遠程制備四比特團簇態(tài)方法,通信雙方通過糾纏交換建立最大糾纏量子信道,經(jīng)過幅度調(diào)制和相位調(diào)制等一系列操作實現(xiàn)遠程制備四比特團簇態(tài)。在此基礎(chǔ)上,進而研究了量子信道為非最大糾纏量子態(tài)的場景,使得方案具有良好的可擴展性。 

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景和意義
    1.2 課題的主要研究內(nèi)容
    1.3 論文結(jié)構(gòu)安排
第二章 量子信息學(xué)的基礎(chǔ)理論
    2.1 量子比特
    2.2 量子邏輯門
    2.3 量子糾纏態(tài)
    2.4 量子測量
    2.5 量子隱形傳態(tài)
    2.6 量子態(tài)制備
第三章 基于BELL態(tài)實現(xiàn)團簇態(tài)遠距離擴展方法
    3.1 基于單個中間節(jié)點的團簇態(tài)遠距離擴展方案
    3.2 基于多個中間節(jié)點的團簇態(tài)遠距離擴展方案
    3.3 實例分析
    3.4 資源消耗與延遲分析
    3.5 本章小結(jié)
第四章 基于非最大糾纏團簇態(tài)的多跳隱形傳態(tài)方法
    4.1 基于非最大糾纏團簇態(tài)的單跳隱形傳態(tài)方法
    4.2 基于非最大糾纏團簇態(tài)的多跳隱形傳態(tài)方法
    4.3 分析與比較
    4.4 本章小結(jié)
第五章 基于團簇態(tài)遠程制備四比特團簇態(tài)
    5.1 基于最大糾纏團簇態(tài)遠程制備四比特團簇態(tài)
    5.2 基于非最大糾纏團簇態(tài)遠程制備四比特團簇態(tài)
    5.3 分析與比較
    5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間公開發(fā)表的論文
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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[2]四量子糾纏態(tài)的可選遠程態(tài)制備[J]. 彭家寅.  量子電子學(xué)報. 2019(06)
[3]基于團簇態(tài)的量子秘密共享方案[J]. 程思鋌,譚曉青.  計算機工程與應(yīng)用. 2016(21)
[4]基于七粒子最大糾纏態(tài)的未知三粒子的兩種隱形傳態(tài)方案[J]. 段亞軍,查新未,孫新梅.  中國科學(xué):物理學(xué) 力學(xué) 天文學(xué). 2014(06)
[5]Teleportation of Two-Particle Entangled State via Cluster State[J]. LI Da-Chuang CAO Zhuo-LiangKey Laboratory of Opto-Electronic Information Acquisition and Manipulation,Ministry of Education,and School ofPhysics and Material Science,Anhui University,Hefei 230039,China.  Communications in Theoretical Physics. 2007(03)



本文編號：3713950