基于可编程区分器思想的量子混合态无歧区分

摘要

量子信息学是量子力学理论和计算机理论相结合而产生的一门新型交叉学科。该学科以量子力学的基本原理为基础，研究量子信息处理相关方面内容，包括量子计算和量子通信两大部分。而本文研究的量子信息状态区分理论是量子信息学理论体系中重要的基础理论之一。研究量子状态的区分，除了能完善量子信息的基础理论外，对于量子信息领域中相关其他方面的研究应用，如状态的比较、状态的过滤、概率超密编码等也有着重要的现实意义。 本文针对量子状态区分中重要的一个方面一量子混合态的无歧区分展开研究，系统地阐述了量子混合态无歧区分的相关理论，包括量子混合态无歧区分的相关概念和实现过程、量子混合态可无歧区分的相关条件、量子混合态无歧区分成功概率的上界以及成功概率取得上界的相关情况等方面内容。在充分总结前人研究成果的基础上，本文将可编程量子状态无歧区分器的思想推广到量子混合态的无歧区分之上，并依此探求量子混合态无歧区分的成功概率。研究证明了相对于最初提出的拥有两个程序寄存器和一个数据寄存器的可编程纯态无歧区分器而言，是不存在类似的基于混合态的可编程无歧区分器的，但研究发现可以利用可编程无歧区分器的思想研究量子混合态无歧区分的相关情况。文章指出当利用可编程区分器思想区分两个混合态的失败概率达到下界时，在大部分情况下利用可编程无歧区分器思想进行混合态区分的成功概率是比直接对混合态进行无歧区分要优的。文章的最后总结了本文的主要结果并对相关方面的进一步研究作了一定的展望。

目录

文摘

英文文摘

第1章绪论

1.1课题研究的背景

1.2国内外研究动态

1.3论文研究的主要内容、意义以及组织结构

1.4本章小结

第2章量子信息学的量子力学基础

2.1量子力学的形式体系

2.2与量子状态区分几个相关的概念和理论

2.3本章小结

第3章量子混合态无歧区分的研究分析

3.1量子混合态无歧区分的研究概述

3.2量子混合态无歧区分的研究分析

3.3本章小结

第4章基于可编程区分器思想的量子混合态无歧区分

4.1可编程量子状态无歧区分器的提出背景及其描述

4.2基于可编程区分器思想的量子混合态无歧区分

4.3本章小结

第5章总结和展望

5.1总结

5.2前景展望

参考文献

附录攻读硕士学位期间完成的论文：

致谢

原创性声明