基于三光子GHZ態(tài)與W態(tài)的量子信息傳送
發(fā)布時間：2021-09-22 01:59
二十世紀(jì)八十年代誕生了一門新的學(xué)科——量子信息學(xué),它是物理與信息、數(shù)學(xué)的結(jié)合。量子糾纏是量子信息中的重要資源之一,它對于量子信息技術(shù)起著關(guān)鍵性的作用。應(yīng)用量子糾纏,將處于糾纏態(tài)的系統(tǒng)作為傳送秘密信息的載體,利用其相干特性,對秘密信息進(jìn)行編碼及傳送�；诠鈱W(xué)系統(tǒng),人們提出了越來越多的量子信息通信方案,成為當(dāng)今量子信息通信領(lǐng)域的前沿課題之一。只應(yīng)用線性光學(xué)方法的量子通信方案線路復(fù)雜,成功概率低,實(shí)現(xiàn)信息傳送方案較為困難。應(yīng)用非線性光學(xué)方法,能夠降低量子通信線路的復(fù)雜度,提高方案實(shí)現(xiàn)的成功概率。本論文的主要研究工作是應(yīng)用弱交叉克爾介質(zhì)的非線性,考慮聯(lián)合噪聲的影響,將處于糾纏態(tài)的光子作為秘密信息載體,提出基于糾纏GHZ態(tài)和完美W態(tài)的量子信息傳送方案。本文共分為四章,其中第三章和第四章為我們的主要研究工作,具體內(nèi)容安排如下:第一章闡述本文的研究背景及研究意義,主要包括量子信息學(xué)的建立,發(fā)展現(xiàn)狀及前景。第二章簡要介紹與本文研究內(nèi)容相關(guān)的預(yù)備知識,主要包括量子比特,量子糾纏,光學(xué)元件,非線性交叉克爾效應(yīng)以及經(jīng)典的量子密鑰分發(fā)協(xié)議等。第三章研究應(yīng)用糾纏GHZ態(tài)的量子信息傳送。首先,應(yīng)用線性光學(xué)元件,提...
【文章來源】：渤海大學(xué)遼寧省
【文章頁數(shù)】：58 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【部分圖文】：
圖2-1.分束器Figure2-1.Beamsplitter.
基于三光子GHZ態(tài)和W態(tài)的量子信息傳送6圖2-2.偏振分束器Figure2-2.Polarizationbeamsplitter.2.3.3波晶片波晶片是從單軸晶體切割下來的平面板塊，表面與晶體光軸平行的平面薄片。利用光的雙折射原理，可以對光子的偏振方向進(jìn)行調(diào)整。半波片（HWP）就是波晶片的一種，它能使相互垂直的兩束光產(chǎn)生的相位延遲。斜置的半波片，如圖2-3所示。它能夠?qū)崿F(xiàn)單光子態(tài)的旋轉(zhuǎn)變換。斜置指的是半波片的光軸和入射光的水平偏振H成一定角度。此時的半波片對水平偏振光H和豎直偏振光V的作用表示為Hcos2Hsin2V，Vsin2Hcos2V（2-9）用矩陣表示為2cos2sin2sin2cos（2-10）式中采用的基矢，其表象為1001HV，（2-11）
渤海大學(xué)碩士學(xué)位論文7當(dāng)半波片的光軸和入射光的水平偏振H夾角為45°時，有HV，VH（2-12）當(dāng)半波片的光軸和入射光的水平偏振H夾角為22.5°時，有12HHV，12VHV（2-13）圖2-3.斜置的半波片F(xiàn)igure2-3.Half-waveplatetilted.2.4交叉克爾效應(yīng)克爾效應(yīng)指的是各向同性介質(zhì)通過電場作用，變成各向異性介質(zhì)，因而產(chǎn)生雙折射的現(xiàn)象，該效應(yīng)是在1875年被蘇格蘭物理學(xué)家克爾發(fā)現(xiàn)的。通常克爾效應(yīng)可以根據(jù)泵浦場的不同分為兩大類：一類為克爾電光效應(yīng)，一類為光學(xué)克爾效應(yīng)。其中克爾電光效應(yīng)是指外加電場引起的折射率變化，而光學(xué)克爾效應(yīng)指的是光電場直接引起的折射率變化，它是一種三階非線性效應(yīng)。如果由于自身的光電場引起光線在介質(zhì)中折射率的變化，稱為自作用光克爾效應(yīng)；如果是由泵浦光引起的，則稱為相互作用光克爾效應(yīng)。對光學(xué)克爾效應(yīng)而言，介質(zhì)折射率的變化量和外電場的平方是正比關(guān)系，變化后的折射率可以表示為
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Efficient N-particle W state concentration with different parity check gates[J]. SHENG YuBo,PAN Jun,GUO Rui,ZHOU Lan,WANG Lei. Science China（Physics,Mechanics & Astronomy）. 2015(06)
[2]Quantum Secure Communication Using a Class of Three-Particle W State[J]. DONG Li XIU Xiao-Ming GAO Ya-Jun CHI Feng Department of Physics,Bohai University,Jinzhou 121000,China. Communications in Theoretical Physics. 2008(08)
本文編號：3402910
【文章來源】：渤海大學(xué)遼寧省
【文章頁數(shù)】：58 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【部分圖文】：
圖2-1.分束器Figure2-1.Beamsplitter.
基于三光子GHZ態(tài)和W態(tài)的量子信息傳送6圖2-2.偏振分束器Figure2-2.Polarizationbeamsplitter.2.3.3波晶片波晶片是從單軸晶體切割下來的平面板塊，表面與晶體光軸平行的平面薄片。利用光的雙折射原理，可以對光子的偏振方向進(jìn)行調(diào)整。半波片（HWP）就是波晶片的一種，它能使相互垂直的兩束光產(chǎn)生的相位延遲。斜置的半波片，如圖2-3所示。它能夠?qū)崿F(xiàn)單光子態(tài)的旋轉(zhuǎn)變換。斜置指的是半波片的光軸和入射光的水平偏振H成一定角度。此時的半波片對水平偏振光H和豎直偏振光V的作用表示為Hcos2Hsin2V，Vsin2Hcos2V（2-9）用矩陣表示為2cos2sin2sin2cos（2-10）式中采用的基矢，其表象為1001HV，（2-11）
渤海大學(xué)碩士學(xué)位論文7當(dāng)半波片的光軸和入射光的水平偏振H夾角為45°時，有HV，VH（2-12）當(dāng)半波片的光軸和入射光的水平偏振H夾角為22.5°時，有12HHV，12VHV（2-13）圖2-3.斜置的半波片F(xiàn)igure2-3.Half-waveplatetilted.2.4交叉克爾效應(yīng)克爾效應(yīng)指的是各向同性介質(zhì)通過電場作用，變成各向異性介質(zhì)，因而產(chǎn)生雙折射的現(xiàn)象，該效應(yīng)是在1875年被蘇格蘭物理學(xué)家克爾發(fā)現(xiàn)的。通常克爾效應(yīng)可以根據(jù)泵浦場的不同分為兩大類：一類為克爾電光效應(yīng)，一類為光學(xué)克爾效應(yīng)。其中克爾電光效應(yīng)是指外加電場引起的折射率變化，而光學(xué)克爾效應(yīng)指的是光電場直接引起的折射率變化，它是一種三階非線性效應(yīng)。如果由于自身的光電場引起光線在介質(zhì)中折射率的變化，稱為自作用光克爾效應(yīng)；如果是由泵浦光引起的，則稱為相互作用光克爾效應(yīng)。對光學(xué)克爾效應(yīng)而言，介質(zhì)折射率的變化量和外電場的平方是正比關(guān)系，變化后的折射率可以表示為
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Efficient N-particle W state concentration with different parity check gates[J]. SHENG YuBo,PAN Jun,GUO Rui,ZHOU Lan,WANG Lei. Science China（Physics,Mechanics & Astronomy）. 2015(06)
[2]Quantum Secure Communication Using a Class of Three-Particle W State[J]. DONG Li XIU Xiao-Ming GAO Ya-Jun CHI Feng Department of Physics,Bohai University,Jinzhou 121000,China. Communications in Theoretical Physics. 2008(08)
本文編號：3402910
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