量子密集編碼不僅是量子信息處理的重要研究領域之一,也是量子糾纏共享非常有趣的應用之一,為實現(xiàn)全球量子保密通信的絕對安全提供了前提研究條件。作為量子密集編碼必不可少的資源,糾纏可以使無噪聲量子信道的經典信息容量加倍。但是,實際的量子系統(tǒng)不可避免地與周圍環(huán)境存在相互作用,糾纏因此而衰減,這大大降低了密集編碼效率,甚至出現(xiàn)量子密集編碼遜色于經典編碼的情況。因此,有必要尋找能抑制環(huán)境退相干保護糾纏增強密集編碼容量的方案。環(huán)境輔助測量技術可以從環(huán)境中獲取額外信息有效抑制退相干,在量子信息任務處理過程中發(fā)揮著重要的作用。本文研究利用環(huán)境輔助測量技術抑制退相干增強噪聲影響下量子密集編碼容量的方案。主要研究內容和創(chuàng)新點如下:（1）提出利用環(huán)境輔助測量提高振幅阻尼噪聲下的密集編碼容量的方案。在環(huán)境輔助測量及其反轉方案的幫助下,可以有效抑制振幅阻尼噪聲的影響,并且以一定概率恢復未受噪聲前的容量。與弱測量及其反轉方案得到的結果相比,環(huán)境輔助測量及其反轉方案在提高容量和成功概率上都具有明顯優(yōu)勢。這些優(yōu)勢源于環(huán)境輔助測量可以從環(huán)境中提取額外信息用來抑制振幅阻尼噪聲。（2）當連續(xù)使用信道時,具有關聯(lián)效應的量子信道... 

【文章來源】：江西理工大學江西省

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

無記憶振幅阻尼的線路模型

振幅阻尼噪聲下的密集編碼容量 高度依賴于初始糾纏度 和振幅阻尼噪聲的退相干強度 。圖3.2 振幅阻尼噪聲下的量子密集編碼容量眾所周知，量子密集編碼協(xié)議的優(yōu)勢體現(xiàn)在兩個比特的系統(tǒng)容量*1ADC 上，圖 3.2 清楚地表明，在噪聲信道中，這一優(yōu)勢是很難保持下去的。盡管容量 隨強度 的增加先減小后又增加，但密集編碼的優(yōu)勢并未恢復。因此，維持噪聲信道中密集編碼容量的優(yōu)勢是一個值得注意的問題。3.2 環(huán)境輔助測量及其反轉增強密集編碼容量本節(jié)中，我們提出一種利用環(huán)境輔助測量及其反轉抑制振幅阻尼噪聲影響進而提高密集編碼容量的方案。本方案的基本思想是通過對環(huán)境進行測量，然后在系統(tǒng)上進行量子狀態(tài)恢復操作，最終根據環(huán)境輔助測量的輸出結果和合適的量子測量反轉操作，可以一定的概率成功恢復出量子系統(tǒng)的初始信息

肪掣ㄖ?飭考捌浞醋?鑾空穹?枘嶁諾賴拿薌?嗦肴萘?20圖3.3 振幅阻尼噪聲下利用環(huán)境輔助測量及其反轉方案增強量子密集編碼容量因為環(huán)境輔助測量和量子測量反轉都是概率性的操作，所以利用環(huán)境輔助測量及其反轉提高量子密集編碼容量也是一個概率性的方案。在實際應用中，應當考慮高容量與低成功概率之間的權衡。對于我們提出的環(huán)境輔助測量及其反轉方案來說，發(fā)現(xiàn)該方案最佳的的成功概率是21optP （3.15）如圖 3.4 所示，雖然最佳的成功概率1optP 隨著噪聲強度 增強而降低，但它與初始參數(shù) 是無關的。圖3.4 振幅阻尼噪聲下利用環(huán)境輔助測量及其反轉方案后糾纏恢復的成功概率3.3 環(huán)境輔助測量及其反轉與弱測量及其反轉方案對比在文獻[19]里，作者提出了一種使用弱測量和量子測量反轉聯(lián)合測量技術保護振幅阻尼噪聲信道的密集編碼容量，結果表明，弱測量及其反轉方案的密集編碼能力總是大于沒有使用弱測量及其反轉測量方案的能力。為了便于對兩種方案進行直觀的比較

【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于高維兩粒子糾纏態(tài)的超密編碼方案[J]. 黃平武,周萍,農亮勤,何良明,尹彩流.  光子學報. 2011(05)
[2]四維二粒子超密編碼的單向通信方案[J]. 周銳,朱玉蘭,聶義友.  光子學報. 2010(01)



本文編號：3317199