确定性的任意二粒子和三粒子纠缠态的联合远程制备

摘要

量子信息学是将量子力学应用于信息科学技术而形成的一个交叉学科,其主要研究量子计算与量子通信.量子信息处理技术的发展可以对提高信息处理和通信系统的潜力和安全性做出革命性的贡献.量子信息的制备,传输和存储过程中量子系统经常与环境相互作用,导致了信息的丢失,这种现象称为量子消相干,这将降低纠缠品质使量子通信变得不安全.由于量子纠缠态独有的非定域量子关联特性,使量子信息处理任务离不开量子纠缠.因此量子纠缠被看做是一种特殊的物理资源被广泛应用于各种各样的量子信息处理任务中,例如量子隐形传态、量子密集编码、量子密钥分配等等.所以对量子消相干与量子纠缠态制备的研究是非常有必要的.
　　量子消相干现象会破坏量子纠缠,因此,了解纠缠的演化特性对我们更好地控制纠缠，避免量子退相干的影响是非常重要的.我们研究了Unruh单粒子态有左右成分时,在非惯性系的幅值阻尼通道和相位阻尼通道下由Unruh效应引起的量子消相干现象.我们不仅仅考虑加速度对纠缠度的影响,同样考虑Unruh单粒子态左右成分的不同比例对纠缠度的影响.我们发现当Unruh单粒子态有左右成分时,也就是|1iU=qL|0iI|1iII+qR|1iI|0iII,|qR|2+|qL|2=1，qL=0,出现纠缠猝死现象,并且对比于Unruh单粒子态仅仅有右成分时(qR=1,qL=0),在幅值阻尼通道和相位阻尼通道下随着加速度的增加纠缠猝死发生的时间更早.我们同时发现初始纠缠度随着qR从1到1/√2的减小而减小.
　　在很多纠缠态制备方案中,发送者知道编码在量子态上的所有信息,编码信息是完全泄露的.为了解决信息安全的问题,引入了联合远程态制备.在联合远程态制备方案中,更多的发送者参与到制备过程中,关于态的全部信息被分裂给不同的发送者,所以所有的发送者必须合作,其中任何一个发送者都不能单独的获得编码信息的完整形式.我们提出了一个新颖的确定性的方案,对于一个遥远的接受者,两个发送者能够利用EPR对和GHZ态作为共享量子通道联合远程制备任意二粒子和三粒子纠缠态.对比于当前的确定性的方案,我们的方案需要较少的量子资源和经典信息,并且整个操作过程更加简单.

目录

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第一章 引 言

第二章 量子信息学基础

2.1.1 纠缠提出的历史背景

2.1.2 几种典型的纠缠态

2.2 量子测量

2.2.2 幺正操作

2.3 量子纠缠度量

2.3.3 共生纠缠度

第三章 确定性的任意二粒子和三粒子纠缠态的联合远程制备

3.1 联合远程态制备简介

3.2 确定性的任意二粒子纠缠态的联合远程制备

3.3 确定性的任意三粒子纠缠态的联合远程制备

3.4 小结

第四章 结 论

参考文献

致谢

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