非最大纠缠信道中量子隐形传态与秘密共享的研究

摘要

量子信息学以量子位作为信息载体，按照量子力学原理进行计算或操作，从而使量子信息学比经典信息学更具有优越性。近20年来，人们对量子信息学这一跨学科的综合性领域的理论和实践的研究取得了长足的进展，创造出绝对安全的量子密钥、量子稠密编码、量子隐形传态等经典信息理论不可思议的奇迹。量子通信是量子信息的一个重要的研究领域，目前主要涉及量子隐形传态、量子稠密编码、量子秘密共享等方面的内容。到目前为止，已经有许多关于量子隐形传态、量子秘密共享的文章陆续发表，并且多数采用的信道都处于最大纠缠态，这样我们获得量子态的概率为1。但在实际情况下，由于退相干及信道中噪声的影响，我们很难获得这样完美的信道，这时用非最大纠缠态作为信道进行量子通信将具有普遍意义，但我们为之而付出的代价是获得量子态的概率必定小于1。 本文主要在非最大纠缠信道中研究量子秘密共享和量子隐形传态两个方面的内容： 1.用非最大纠缠信道对任意二粒子纠缠态的秘密共享提出一个对任意二粒子纠缠态在N者之间的量子秘密分享方案，该方案利用非最大纠缠Einstein-Podolsky-Rosen(EPR)对作为量子信道，利用广义的贝尔基进行测量。接收者通过引入辅助粒子，并对其做选择性测量，就会概率性地得到最初的量子态。 2.利用非最大纠缠的EPR态对任意N粒子纠缠态的量子隐形传态用非最大纠缠的Einstein-Podolsky-Rosen(EPR)对作为量子信道，利用广义的贝尔基进行测量。提出对任意N粒子纠缠态做概率性隐形传态。为了恢复未知量子态我们可以采用引入辅助粒子，并对其做选择性测量，就会概率性地得到最初的量子态。 3.利用非最大纠缠的GHZ态对任意N粒子纠缠态做控制的量子隐形传态控制的量子隐形传态是量子隐形传态的推广，接收者只有在控制者的帮助下，才能获得最初的量子态。用非最大纠缠的Greenberger-Home-Zeilinger(GHZ)态作为量子信道，同样利用广义的贝尔基进行测量。提出对任意N粒子纠缠态做控制的概率性隐形传态。为了恢复未知量子态，接收者所采取的方法与2相同。这样，接收者也会概率性地得到最初的量子态。

目录

文摘

英文文摘

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第一章绪论

§1.1量子信息简介

§1.2量子纠缠理论

§1.3量子不可克隆定理

§1.4量子隐形传态

§1.5 EPR效应和Bell基测量

§1.6量子密钥分配与量子秘密共享

第二章用非最大纠缠信道对任意二粒子纠缠态的秘密共享

§2.1引言

§2.2过程

§2.3推广

§2.4结论:

第三章利用非最大纠缠的EPR态对任意N粒子纠缠态的隐形传态

§3.1引言

§3.2过程

§3.3推广

§3.4结论

第四章用非最大纠缠的GHZ态对任意N粒子纠缠态做控制的量子隐形传态

§4.1引言

§4.2过程

§4.3结论

全文总结

参考文献

硕士研究生期间发表和完成的论文

致谢