發(fā)布時(shí)間：2022-01-11 16:42

　　量子通信是一門結(jié)合量子物理和經(jīng)典信息學(xué)的新興交叉學(xué)科,是一種新型通訊方式.與經(jīng)典通信相比,量子通信具有傳輸能力強(qiáng)、容量大、傳輸效率高、無(wú)條件安全性等優(yōu)勢(shì),從而吸引了大量的學(xué)者對(duì)量子通信進(jìn)行研究.本文主要圍繞量子通信領(lǐng)域中量子隱形傳態(tài),以GHZ型態(tài)的張量積為量子信道,設(shè)計(jì)了雙向受控及非對(duì)稱循環(huán)量子隱形傳態(tài)協(xié)議.主要內(nèi)容如下:1.提出了基于GHZ型態(tài)實(shí)現(xiàn)多粒子GHZ型態(tài)的雙向受控隱形傳態(tài)協(xié)議.在協(xié)議中,首先,通信雙方對(duì)自己的粒子進(jìn)行受控非門和投影測(cè)量操作并公布測(cè)量結(jié)果;然后,控制者對(duì)自己的粒子進(jìn)行投影測(cè)量并公布測(cè)量結(jié)果;最后,通信雙方根據(jù)所得的測(cè)量結(jié)果對(duì)自己的粒子做相應(yīng)的幺正變換即可實(shí)現(xiàn)雙向受控隱形傳態(tài).同時(shí)對(duì)協(xié)議的效率和安全性進(jìn)行分析,證明了該協(xié)議安全高效.2.融合非對(duì)稱量子隱形傳態(tài)和循環(huán)量子傳態(tài)的思想,利用GHZ型態(tài)的張量積作為量子信道設(shè)計(jì)了實(shí)現(xiàn)任意單粒子,Bell態(tài),GHZ態(tài)的非對(duì)稱循環(huán)（受控）量子隱形傳態(tài)的兩個(gè)協(xié)議.協(xié)議一中三個(gè)參與者只需通過(guò)簡(jiǎn)單的投影測(cè)量及幺正變換即可實(shí)現(xiàn)非對(duì)稱循環(huán)量子隱形傳態(tài);協(xié)議二增加了一個(gè)可信的控制者David,從而更好的保障協(xié)議的安全性.最后,分析總結(jié)協(xié)議... 

【文章來(lái)源】：四川師范大學(xué)四川省

【文章頁(yè)數(shù)】：53 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

量子信道的構(gòu)造.第一步:將10個(gè)初態(tài)為|0的乘積態(tài)作為量子線路的輸入態(tài)|,可以表示為

四川師范大學(xué)碩士學(xué)位論文測(cè)量結(jié)果UTUTBSMAlice57懼瘄BobCharlieAlice量子信道的構(gòu)造量子測(cè)量Alice幺正變換BobCharlieCharlie9246813BSMBSMA17892321SM364512SMSMUT2Bob789`v45`v|45|789|2測(cè)量結(jié)果測(cè)量結(jié)果圖5.1協(xié)議流程圖.量子信道的構(gòu)造階段該量子信道不僅在理論上是存在的,而且在實(shí)際中可通過(guò)Hadamard門和受控非門操作實(shí)現(xiàn).構(gòu)造量子信道線路圖及具體步驟如下:圖5.2量子信道的構(gòu)造.第一步:將9個(gè)初態(tài)為|0的乘積態(tài)作為量子線路的輸入態(tài)|0,可以表示為|0=|01|02|03|04|05|06|07|08|09.(5.3)第二步:對(duì)粒子1,3,6進(jìn)行Hadamard門操作,量子態(tài)|0變?yōu)閨1,表示如下:|1=12√2(|00+|10)12(|000+|100)345(|0000+|1000)6789.(5.4)第三步:對(duì)粒子對(duì)(1,2),(3,4),(3,5),(6,7),(6,8),(6,9)進(jìn)行受控非門操作,則量子信道構(gòu)造為如下形式:|=12√2(|00+|11)12(|000+|111)345(|0000+|1111)6789.(5.5)28

5非對(duì)稱循環(huán)量子隱形傳態(tài)協(xié)議設(shè)計(jì)表5.1部分測(cè)量結(jié)果及相應(yīng)幺正變換.13216312幺正變換|001|0032|+1|0063|++12245789|001|0032|1|0063|+12245789|011|0132|+1|0163|+1224578(9)|011|0132|1|0163|1224(5)789|101|1032|+1|1063|++12(2)4(5)78(9)|101|1032|1|1063|+12(2)45789|111|1132|+1|1163|+12245789|111|1132|1|1163|122457895.2基于GHZ型態(tài)的非對(duì)稱循環(huán)受控隱形傳態(tài)在本章節(jié)的協(xié)議1的基礎(chǔ)上,添加一個(gè)可信的控制者David,能夠更好地保障協(xié)議的安全性.為了實(shí)現(xiàn)非對(duì)稱循環(huán)受控隱形傳態(tài)協(xié)議,Alice、Bob、Charlie和David首先共享一個(gè)由3個(gè)GHZ型態(tài)張量成的12粒子糾纏態(tài)為量子信道,即|1,2,···,11,12=12√2(|000+|111)123(|0000+|1111)4567(|00000+|11111)8,···,12,(5.11)該量子信道可以由3個(gè)Hadamard門操作和9個(gè)受控非門操作構(gòu)成,構(gòu)造過(guò)程如圖5.4所示:圖5.4量子信道的構(gòu)造.31

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[6]任意Bell型糾纏態(tài)的雙向受控概率隱形傳態(tài)[J]. 王小宇,莫智文.  四川師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(06)
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[8]基于五粒子Cluster態(tài)的受控雙向量子隱形傳態(tài)[J]. 鄭曉毅.  量子電子學(xué)報(bào). 2016(02)
[9]多控制者下的雙向量子隱形傳態(tài)[J]. 賀轉(zhuǎn)玲,郭大波,王曉凱,竇磊.  量子光學(xué)學(xué)報(bào). 2016(01)
[10]量子遠(yuǎn)程制備的理論研究進(jìn)展[J]. 羅明星.  四川師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(02)



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