量子纠缠态

摘要： 中国科学技术大学郭光灿院士团队在光量子信息处理领域取得重要进展。该团队李传锋、许金时等人与上饶师范学院李波、梁 晓斌、南开大学陈景灵合作,实验实现了光量子信息的掩蔽,成功地将量子信息隐藏到非局域的量子纠缠态中。该成果已发表在期 刊《物理评论快报》上。

摘要： 近日,中国科学技术大学郭光灿院士团队李传锋、柳必恒研究组与电子科技大学王子竹教授、奥地利高小钦博士、Miguel Navascués教授等合作,首次实现高维量子纠缠态的最优检测。相关成果日前发表于《物理评论快报》。量子纠缠是量子信息过程的核心资源。如何在实验上制备和检测量子纠缠,是量子信息领域的基本任务。

摘要： 中国科学技术大学郭光灿院士团队李传锋、柳必恒研究组携手合作者,首次实现了高维量子纠缠态的最优检测。相关成果日前发表在国际知名期刊《物理评论快报》上。量子纠缠是量子信息过程的核心资源,如何在实验上制备和检测量子纠缠是量子信息领域的基本任务。

摘要： 量子信息科学是现代物理学中最为活跃的一个领域,它是以量子力学的态的叠加原理为基础,研究信息处理的一门前言学科.量子信息科学的主要研究内容包括量子态的纠缠[1-3]、量子态的远程传输[4]、多方通信[5-6]、远程克隆等等.近年来,量子信息学无论在理论还是实验上都取得了重大的突破.而受激拉曼绝热技术[7]是量子信息领域重要的方法之一,随着研究者们的进一步探索,他们提出并命名了量子绝热捷径技术(即加速绝热过程)[8].通过绝热捷径技术实现量子态的制备也成了当下研究热点之一,并且具有非常大的发展前景,本文总结了近年来绝热捷径技术实现量子态的制备的相关研究,并指出了未来的发展方向.

摘要： 中国科学技术大学郭光灿院士团队首次实验实现了最优效率的多光子纠缠态检验。该团队李传锋、陈耕、许小冶等人构造了一种新的纠缠态测量方法,可以快速检验出实际制备的多体纠缠态相对于目标纠缠态的保真度,测量精度达到海森堡极限,更重要的是该方法所需测试样本数不会随着纠缠态规模增大而增加。该研究成果7月17日发表在国际知名期刊《物理评论快报》上。

摘要： 从中国科大获悉,该校郭光灿院士团队李传锋、黄运锋研究组与澳大利亚研究者合作,首次实验验证了量子导引椭球,并检验了其体积单配性。研究成果近日发表在国际物理学期刊《物理评论快报》上。量子导引的概念最早由薛定谔提出,描述的是两个观测者艾丽丝(Alice)和鲍勃(Bob)共享一个量子纠缠态时,艾丽丝对其量子比特做测量可以将鲍勃的量子比特制备到任意想要的量子态上。

摘要： 为把自检验推广应用于各种量子信息过程打下基础创新点量子纠缠是量子通信和量子计算的重要资源。在构建量子纠缠网络的过程中,不仅需要制备高品质的量子纠缠态,还需要在节点之间进行高品质的纠缠交换,才能把各个节点纠缠起来。

摘要： 励志16岁因家境问题导致初中毕业辍学,22岁进高校当保安,连续三次考研才成功,最终考上华中师范大学的博士。如今,李明勇站上大学讲台,成为一名高校讲师,他的励志故事引发关注。他说,''我不怕输,不断接近目标就是成功。''(人民日报).

摘要： 众所周知,W.Heisenberg荣获1932年Nobel物理学奖是由于他提出了矩阵力学和不确定性原理,这对量子力学(QM)的建立非常重要.但是,A.Einstein对QM持反对态度;这在1926年开始显露,而在1935年达到顶点,其时他与B.Podolsky,N.Rosen发表了EPR论文.此文中的局域性原则与他的狭义相对论(SR)对应;对于一个分离系统(Ⅰ和Ⅱ)而言,二者之间不可能存在超距效应.N.Bohr对EPR论文作了反驳,指出不确定性原理对Ⅰ和Ⅱ的影响——当测量Ⅰ时Ⅱ会有反应,这与它们之间的距离无关.当然,上述讨论均是针对微观粒子的.1951年D.Bohm把EPR思维实验作现代意义的陈述,称为Bohm自旋相关方案或自旋双值粒子系统.实际上Bohm启动了量子纠缠态研究.在此基础上,1965年J.Bell提出考虑了隐变量问题的不等式;而在1982年,A.Aspect用高精度实验证明,结果与Bell不等式不符却与QM一致;这引起了科学界的震动.1985年,物理学家J.Brown和P.Davies在英国广播公司(BBC)组织了一次对著名科学家的访谈.在采访J.Bell时他说,该不等式是分析EPR思维所产生的,这个思维说在EPR论文条件下不应存在超距作用,但那些条件却导致了QM所预期的奇特的相关性.Aspect实验结果是在预料之中的——QM从未错过,即使条件苛刻也不会错.这些实验无疑证明了Einstein的观念站不住脚.……特别是在2008年,D.Salart等用处于纠缠态的相距18km的2个光子完成的实验证明其相互作用的速度比光速大一万倍以上,为104c-107c;可以说此实验对有关EPR的长期争论作了结论.在后来数十年中,Bell型实验常盛不衰,互相纠缠的光子间隔由Aspect时的15m逐步加大到2007年时的144km,而在2017年由中国量子卫星扩展到1200km,十分惊人.作为QM的一种应用,量子通信(QC)是量子信息学(QIT)的一个重要分支.以光纤为基础提出了若干QC实施方案,例如量子密钥分配(QKD),诱骗态(DS),量子安全直接通信(QSDC),以及超级纠缠态(HES),等等;信息传播可依靠单光子和纠缠.然而问题是QC并非绝对安全,故QC的重要性和意义尚需在实用中进一步求证.现在,以量子纠缠态为基础的QIT研究是有优势的;所有研究工作都建基于与QM非局域性一致而与EPR论文不符的基础上.EPR论文发表83年了,但它仍吸引人们注意并从反面促进了科学发展.无论QM的Copenhagen诠释有无问题,QM都是QC的可信的物理基础.

摘要： 量子纠缠态的准备是量子计算和量子通信必须面对的、具有挑战性的难题。最近的研究表明，绝热量子Grover搜索算法的初始态和末态都是积态，但其中间态一直处于纠缠态。受此结果启发，本文提出了一种基于绝热量子演化的量子纠缠态制备方法。该方法首先将量子系统末态定义为所需的纠缠态，将系统初态设置为比较容易构造的量子态;接着使量子系统从初态哈密顿量开始，在满足绝热条件的情况下，缓慢地演化到末态哈密顿量;演化结束时，可以保证系统末态以较高的概率处于所需的量子纠缠态。整个纠缠态准备过程类似于绝热量子计算过程。通过对EPR和三粒子GHZ纠缠态的理论分析与计算表明，该方法能够成功地准备EPR和三粒子GHZ纠缠态，进一步验证了该方法的有效性。

摘要： 针对海上远距离、大容量、安全保密等军事通信需求,介绍了基于量子纠缠态的远距离大容量安全保密的量子通信基本原理,分析了量子保密通信网络系统的基本组成框图,探讨其在海洋军事领域,特别是在海上联合作战指挥与火力控制通信中的若干具体应用.最后,提出量子通信实用化过程中需要解决的一些相关技术.

摘要： 量子通信是量子信息论中的重要基础性课题.目前应用的光通信技术都是基于光的波动性的应用.本文创造性地把光子的波粒二象性联合起来,利用孤子调制承载量子态,并且在孤子传输演变中产生量子的压缩态和纠缠态.利用孤子调制传送量子态,避免了量子长距离传送所带来的一系列问题,如量子中继,纠缠态的消相干等。

摘要： 量子通信是量子信息论中的重要基础性课题.目前应用的光通信技术都是基于光的波动性的应用.本文创造性地把光子的波粒二象性联合起来,利用孤子调制承载量子态,并且在孤子传输演变中产生量子的压缩态和纠缠态.利用孤子调制传送量子态,避免了量子长距离传送所带来的一系列问题,如量子中继,纠缠态的消相干等。

摘要： 量子通信是量子信息论中的重要基础性课题.目前应用的光通信技术都是基于光的波动性的应用.本文创造性地把光子的波粒二象性联合起来,利用孤子调制承载量子态,并且在孤子传输演变中产生量子的压缩态和纠缠态.利用孤子调制传送量子态,避免了量子长距离传送所带来的一系列问题,如量子中继,纠缠态的消相干等。

摘要： 量子通信是量子信息论中的重要基础性课题.目前应用的光通信技术都是基于光的波动性的应用.本文创造性地把光子的波粒二象性联合起来,利用孤子调制承载量子态,并且在孤子传输演变中产生量子的压缩态和纠缠态.利用孤子调制传送量子态,避免了量子长距离传送所带来的一系列问题,如量子中继,纠缠态的消相干等。

摘要： 量子通信是量子信息论中的重要基础性课题.目前应用的光通信技术都是基于光的波动性的应用.本文创造性地把光子的波粒二象性联合起来,利用孤子调制承载量子态,并且在孤子传输演变中产生量子的压缩态和纠缠态.利用孤子调制传送量子态,避免了量子长距离传送所带来的一系列问题,如量子中继,纠缠态的消相干等。

摘要： 量子通信是量子信息论中的重要基础性课题.目前应用的光通信技术都是基于光的波动性的应用.本文创造性地把光子的波粒二象性联合起来,利用孤子调制承载量子态,并且在孤子传输演变中产生量子的压缩态和纠缠态.利用孤子调制传送量子态,避免了量子长距离传送所带来的一系列问题,如量子中继,纠缠态的消相干等。

摘要： 该文提出一种基于局域相互作用产生的纠缠态(Quantum entangled states)，用于在两个无直接相互作用的两态粒子间信息的压缩通信的理论方案，并讨论了它在量子信息处理中的可能应用。

摘要： 该文提出一种基于局域相互作用产生的纠缠态(Quantum entangled states)，用于在两个无直接相互作用的两态粒子间信息的压缩通信的理论方案，并讨论了它在量子信息处理中的可能应用。

摘要： 本发明公开了一种基于线性光器件的5粒子量子线性纠缠态的纠缠浓缩方法，包括步骤：纠缠态分发：5个参与方中一个参与方制备1个5粒子量子线性纠缠态，并将其中4个粒子通过量子信道发送给其余4个参与方，每个参与方拥有一个粒子；纠缠态浓缩：根据量子信道特征，5个参与方中4个参与方对自己手中的粒子利用线性光器件执行局域操作；操作完成后，5个参与方共享原始5粒子量子线性纠缠态。本发明仅利用最简单的线性光器件实现5粒子量子线性纠缠态的纠缠浓缩，且成功概率达到最大，过程简单，传输高质量，对量子信息、量子密码很多领域有很大的实用化价值。

摘要： 本发明提出一种基于d级cat态和d级Bell态纠缠交换的多方量子隐私比较方法，其中半忠诚第三方被允许按照自己意愿行事但不能与任何一方共谋。在本发明中，n方采用酉操作来编码她们的秘密，并且只执行一次就能比较出她们秘密的相等性。本发明能在无需采用量子秘钥分配方法产生秘钥来确保安全性的前提下抵抗外部攻击和参与者攻击。除了她们的秘密完全相同的情形，一方不能得到其他方的秘密。除了比较结果，半忠诚第三方无法得到关于这些方的秘密的任何信息。

摘要： 本发明提出一种基于d级量子系统Bell纠缠态之间纠缠交换的多方量子隐私比较方法，只执行一轮就能完成n个用户的二进制序列的相等性比较，其中d＝n。详细的安全性分析表明，外在攻击和参与者攻击都是无效的。本发明的方法无需采用量子密钥分配方法在n个用户中建立密钥以对秘密二进制序列进行加密保护。相比于之前的基于d级Cat态和d级Bell纠缠态纠缠交换的多方量子隐私比较方法，本发明的方法在量子资源、第三方的量子测量和量子比特效率上具有明显的优势。

摘要： 本发明公开了一种拓扑保护的量子纠缠光源及光子纠缠态生成方法。本发明的量子纠缠光源包括由多个波导谐振环排成二维阵列、马赫曾德尔干涉仪；二维阵列中的波导谐振环称为主环，其中任意两相邻主环之间均通过一个连接环进行倏逝波耦合连接，使得二维阵列满足反常弗洛凯拓扑绝缘体，连接环为波导谐振环；马赫曾德尔干涉仪与二维阵列的边缘上任一主环通过倏逝波耦合连接，用于对输入的泵浦光的分束比和相位进行调制后输入反常弗洛凯拓扑绝缘体，对反常弗洛凯拓扑绝缘体上下两个边界态同时泵浦；其中泵浦光的波长位于反常弗洛凯拓扑绝缘体的拓扑边界态存在的区间内。本发明能够抵抗一定程度的耦合强度误差与相位噪声，保证纠缠态的高保真度与高纯度。

摘要： 本发明提出一种基于三粒子GHZ纠缠态的单态三方半量子密钥协商方法，实现一个量子方和两个仅拥有有限量子能力的经典方在量子信道上平等地促成一个共享密钥的产生。详细的安全性分析表明，本发明的单态三方半量子密钥协商方法能够抵御来自外部窃听者的几种著名攻击，如特洛伊木马攻击、纠缠‑测量攻击、测量‑重发攻击和截获‑重发攻击，而且还可以抵抗参与者攻击，意味着共享密钥不能由三方的任何非平凡子集完全确定。本发明的单态三方半量子密钥协商方法具有以下优点：(1)只使用一种三粒子GHZ纠缠态作为初始量子资源；(2)不需要在不同的参与方之间预先共享密钥；(3)不需要酉操作或量子纠缠交换。

摘要： 本发明提出一种基于Bell纠缠态的单态半量子隐私比较方法，允许两个经典方在一个拥有全部量子能力的第三方帮助下安全、正确地判断他们秘密信息的相等性。第三方被假设为半忠诚的，意味着她被允许按照自己意愿行为不端，但不能与任何其他人共谋。本发明的方法只采用一种Bell纠缠态作为初始量子资源。本发明的方法不需要在不同的参与者之间提前共享密钥，也不需要酉操作和量子纠缠交换。安全性分析表明，本发明的方法能够抵御一系列外部攻击和参与者攻击。相比于大多数现有的基于Bell纠缠态的半量子隐私比较方法，本发明的方法在实际应用中更具可行性。

摘要： 本发明公开了一种基于非最大纠缠图态的联合远程量子态制备方法。利用图论的思想，通过多粒子非最大纠缠图态实现单量子比特的联合远程态制备。它主要包括：构建量子纠缠信道资源，依次对携带最大纠缠态的粒子执行LC操作和CZ操作，可在非最大纠缠粒子两侧生成最大纠缠GHZ态，将非最大纠缠粒子及其两侧的最大纠缠GHZ态合并，生成多粒子非最大纠缠GHZ态，利用生成的非最大纠缠GHZ态进行单比特态制备。完成了非最大纠缠图态到常规的最大纠缠图态的转变，实现了基于非最大纠缠图态量子态的制备，满足构建复杂量子通信网络的要求，为复杂量子网络结构的构建提供了重要的价值和理论意义。

摘要： 本发明公开了基于非最大纠缠态的量子通信隐形传态优化方法，涉及量子通信技术领域，方法先建立基于Alice、Bob的量子通信联合系统；然后Alice和Bob分别对其拥有的粒子进行联合Bell测量并公布测量结果；最后Alice和Bob利用测量结果构造出对方发送来的原量子态的全貌。本发明以(2n+2m)粒子为信道，采用Bell态测量的方式实现非对称量子隐形传态，以一定的概率完成双方初始粒子态的重构。本发明采用4粒子态作为信道实现非对称量子隐形传态，使得通信协议的信道更加的稳固而不易受到干扰或破坏，相应传输效率也更高，容易物理实现。

摘要： 本发明提出一种基于d级cat态和d级Bell态纠缠交换的多方量子隐私比较方法，其中半忠诚第三方被允许按照自己意愿行事但不能与任何一方共谋。在本发明中，n方采用酉操作来编码她们的秘密，并且只执行一次就能比较出她们秘密的相等性。本发明能在无需采用量子秘钥分配方法产生秘钥来确保安全性的前提下抵抗外部攻击和参与者攻击。除了她们的秘密完全相同的情形，一方不能得到其他方的秘密。除了比较结果，半忠诚第三方无法得到关于这些方的秘密的任何信息。

摘要： 本发明涉及量子密钥分发技术领域，具体公开了一种基于量子纠缠数态压缩的量子密钥分发方法，包括步骤：S1：在Alice端采用等距压缩矩阵将4n个纠缠贝尔态经n+1级压缩为数态|0＞或数态|1＞并共享至Bob端，n≥1；S2：Alice端和Bob端对共享的数态|0＞或数态|1＞采用等距解压矩阵进行逐级解压；S3：基于Alice端和Bob端之间的密钥协商，提取经n+1级解压后所得纠缠贝尔态所携带的经典信息。本发明采用等距压缩矩阵对量子纠缠贝尔态进行张量保迹压缩，可将经典信息更有效地编码为量子位，最大限度地减少了Alice和Bob之间量子通信所需的工作量，大大减少了需要传输的(压缩)量子比特数和存储，可解决BB84、Ekert91和BBM92协议中存在的低效率问题，还具有高编码容量，具有比BB84协议更好的安全性。