量子信息集中协议设计及相关分析

摘要

量子通信是经典信息论和量子力学相结合而产生的一种新兴交叉学科.其利用量子纠缠效应进行信息传递.对比于经典通信,量子通信具有绝对的安全性,且从国家战略层面逐步走向人们的日常生活.正是基于安全的需要,量子通信成为国际上量子物理和信息科学的研究热门.量子信息集中作为量子通信中重建信息的方式,也备受瞩目.本文主要研究量子通信领域中量子信息集中的相关协议，以及对部分协议做了安全性、效率和受噪声影响分析.论文主要研究的内容是： 1、基于4粒子非最大纠缠GHZ态的量子信息集中.首先简要回顾了142的通用量子远程克隆过程.并以此为基础,研究其逆过程-量子远程信息集中.信息事先被分发到一个三方分离的系统中，这三方做相应的Bell测量后将结果告诉恢复者.信息恢复者再采用投影测量或者POVM来恢复信息.由于信道是非最大纠缠态,最终以一定概率重构出初始量子态.特别地，当信道为最大纠缠态时,方案是完美的.进而讨论了方案的安全性和效率,并与相关文献进行了对比. 2、基于5粒子最大纠缠态的受控量子信息集中.探究了优化非对称经济1^3相位协变克隆的逆过程-受控量子信息集中.这里采用Bell态和3粒子GHZ态张量成5粒子最大纠缠态作为量子信道.空间分离的三方对各自的粒子对做Bell测量并且将结果告诉控制方和恢复方.如果控制方不采取行动,整个方案就失败了.如果控制方积极配合信息恢复方,那么方案就能顺利完成. 3、噪声影响分析.以受控量子信息集中协议为基础,探讨了幅值阻尼和相位阻尼噪声对此协议的影响,并采用保真度来说明影响的大小.进而得到克隆态和噪声因子与平均保真度的关系.

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廖婷-毕业论文