遠(yuǎn)程制備作為一種重要的量子通信方式,它為量子態(tài)的安全傳輸提供新的途徑.近年來,遠(yuǎn)程制備在理論和實(shí)驗(yàn)方面都得到了廣泛關(guān)注,研究者們相繼提出了許多經(jīng)由不同糾纏資源的遠(yuǎn)程制備協(xié)議.然而,在實(shí)際的量子通信環(huán)境中,噪聲總是不可避免地干擾量子態(tài)的有效傳輸,從而不能實(shí)現(xiàn)完美通信.因此,研究噪聲環(huán)境下的量子遠(yuǎn)程制備協(xié)議有著重要的意義.本文研究了理想狀態(tài)下任意單量子比特態(tài)的確定性循環(huán)受控遠(yuǎn)程制備協(xié)議.并且以五粒子糾纏態(tài)作為量子信道的任意單量子比特態(tài)的雙向受控遠(yuǎn)程制備協(xié)議為例,利用算子和表示的方法分析了五種常見噪聲（振幅阻尼噪聲,相位阻尼噪聲,比特翻轉(zhuǎn)噪聲,相位翻轉(zhuǎn)噪聲和比特相位翻轉(zhuǎn)噪聲）對通信協(xié)議的影響.本文得到的主要結(jié)果如下:1、提出了經(jīng)由五粒子糾纏態(tài)的任意單量子比特態(tài)的雙向受控遠(yuǎn)程制備協(xié)議,與之前的雙向受控遠(yuǎn)程制備協(xié)議相比,該協(xié)議具有以下優(yōu)點(diǎn):精心構(gòu)造的測量基使得發(fā)送方在執(zhí)行測量之前不需要進(jìn)行信息分割和額外的局部操作;網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)的應(yīng)用節(jié)約了經(jīng)典通信資源.此外,利用算子和表示方法分析了五種常見噪聲對此通信方案的影響.通過計(jì)算保真度來刻畫輸出態(tài)與制備態(tài)的接近程度.結(jié)果表明,保真度都依賴于噪聲類型,制備... 

【文章來源】：河南大學(xué)河南省

【文章頁數(shù)】：58 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

量子信道的產(chǎn)生線路.

第三章噪聲環(huán)境下任意單量子比特態(tài)的雙向受控遠(yuǎn)程制備圖3-2五種噪聲環(huán)境下,當(dāng)制備態(tài)的系數(shù)都是1√2時(shí),保真度與噪聲參數(shù)之間的關(guān)系.(a)(b)(c)(d)圖3-3當(dāng)噪聲參數(shù)=1時(shí),五種噪聲環(huán)境下輸出態(tài)的保真度與制備態(tài)系數(shù)1,2的關(guān)系.其中(a)PF噪聲(b)BF和BPF噪聲(c)AD噪聲(d)PD噪聲.29

噪聲環(huán)境下任意單量子比特態(tài)的循環(huán)受控遠(yuǎn)程制備下的七粒子糾纏態(tài)的量子信道|′=1√2[|+12|+34|+56|07+|12|34|56|17].(4-4)因此,整個構(gòu)造量子信道的量子線路圖如圖4-1所示.圖4-1量子信道的產(chǎn)生線路.4.1.2理想環(huán)境下的三方循環(huán)受控遠(yuǎn)程制備方案假設(shè)發(fā)送方Alice要制備的任意單量子比特態(tài)為式(3-1)中的態(tài)|,其中=1,2,3,并且制備態(tài)的系數(shù)和滿足歸一化條件2+||2=1.如果發(fā)送方和控制方他們事先共享式(4-4)中的七粒子糾纏態(tài)作為量子信道,其中發(fā)送方Alice1擁有粒子(1,6),Alice2擁有粒子(2,3),Alice3擁有粒子(4,5),并且粒子7屬于控制方Charlie.為了實(shí)現(xiàn)CCRSP通信方案,發(fā)送方和控制方應(yīng)該合作完成以下任務(wù).S1發(fā)送方Alice首先引入一個輔助粒子|021′,然后執(zhí)行CNOT操作(21)(21)′.從而信道|′變成了一個十粒子糾纏態(tài)|′′=14[(|000+|111)11′2(|000+|111)33′4(|000+|111)55′6|07+|000|111)11′2(|000|111)33′4(|000|111)55′6|17].(4-5)事實(shí)上,真正的非局部資源花費(fèi)僅僅七比特,因?yàn)樵趹B(tài)|′′中粒子1′,3′,5′是局部資源.32

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號：2989695