任意二粒子态的可控量子隐形传态与四粒子团簇态的远程制备

摘要

本文提出了一个在离子阱系统中基于五粒子团簇态实现任意二粒子态的可控隐形传态方案。相比之前的方案，我们这个方案的优势在于不需要进行 Bell基测量并且所有的粒子都已经用激光激活，所以离子阱中场模的初始振荡状态以及受热都不影响可控隐形传态方案的完成。
　　通过对四粒子团簇态的研究，我们提出了用两个三粒子GHZ态作为量子通道实现四粒子团簇态的远程制备方案。对于实系数的四粒子团簇态，提出了一个确定性的远程制备方案。在这一方案中，先让发送者Alice与接受者Bob共享两个三粒子GHZ态，然后Alice对自己手中的粒子在适当的基下进行两粒子联合测量，并将测量结果通知Bob，Bob通过进行适当的幺正变换就能获得需要制备的四粒子团簇态，这个制备方案成功的概率是100％。对于更一般的复系数四粒子团簇态的远程制备，提出了一个成功概率为25%的一般方案，并讨论了在某些特殊条件下，制备成功的概率可以达到50%甚至100%。此外，还讨论了不同方案的经典资源成本。文中所提到的远程制备方案中所需的经典资源和量子资源，都是在目前的科技水平下能实现的，所以这篇文章所提出的两个方案都有在实验室中实现的可能性。

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第一章 引言

第二章 量子信息理论基础

2.1量子比特

2.2 基与线性算子

2.3 量子纠缠

2.3.1 纠缠提出的历史背景

2.3.2典型的纠缠态类型

2.4 量子测量

2.4.1 一般测量

2.4.2 投影测量

2.5 量子门

2.5.1 一位门

2.5.2 重要的两位门

2.5.3三位门

2.6 塌缩理论

2.7 量子不可克隆原理

第三章 量子隐形传态

3.1 提出及原理

3.2 量子隐形传态的分类

3.2.1 决定性的量子隐形传态

3.2.2 概率性的量子隐形传态

3.2.3 可控量子隐形传态

3.2.4 量子态秘密共享

3.3在离子阱中实现任意二粒子纠缠态的可控隐形传态

3.3.1 模型

3.3.2 任意二粒子态的可控隐形传态

3.3.3 讨论

第四章 量子态远程制备

4.1 引言

4.2量子态远程制备方案

4.2.1单粒子态远程制备

4.2.2 两粒子纠缠态的远程制备

4.2.3 利用单粒子测量远程制备两粒子纠缠态

4.3四粒子团簇态的远程制备

4.3.1实系数的四粒子团簇态的远程制备

4.3.2 复系数的四粒子团簇态的远程制备

4.3.3结论

第五章 结束语

参考文献

致谢

在读期间发表的研究成果