量子隐形传态一直是量子信息科学的重要研究内容之一,量子纠缠态预先分发、独立量子源干涉和前置反馈是其三个关键要素.量子隐形传态的原理是利用纠缠量子态,在两个粒子分隔两地的情况下,将某一粒子的未知量子态在另一粒子上还原出来.这一技术在无条件安全的情况下实现了量子态的传输,因此其在量子信息通信领域具有极其重要的地位.围绕这一研究方向,本文利用相关数学工具做了如下三个方面的工作:1.基于超纠缠的双向量子隐形传态.与潘建伟院士带领的团队实现的多自由度量子隐形传态不同,该协议只是将通信信道替换成超纠缠态,而传输的量子态仍然是单自由度上的.因此,其测量与酉操作过程的物理实现难度极大地低于多自由度隐形传态.该协议中,通讯双方共享一个超纠缠贝尔态,借助其两个自由度上的纠缠关系,分别向对方传送一个单量子态.仅用两个粒子即可实现双向量子态的传输,这充分体现了将超纠缠态作为通信信道的优势.2.概率隐形传态的噪声分析.在量子隐形传输过程中,量子噪声是不可避免的影响因素.以两粒子的概率量子隐形传态为例,详细计算了噪声影响下的量子隐形传态系统的保真度.探索量子噪声与系统保真度之间的关系.计算与分析结果对于隐形传态的方案设计和信道选取都有非常重要的意义.3.噪声影响下量子可控隐形传态的控制度分析.量子可控隐形传态中,控制度是非常重要的因素,一方面它决定了隐形传态是否具有有效的可控性,另一方面它也刻画了控制方控制程度的大小.基于GHZ态任意单粒子的可控隐形传态是恰好具有可控性的传态方案,在该方案的基础上,计算分析了量子噪声影响下控制度的变化.计算过程使用了平均保真度来刻画控制度,同时引入了相对控制度的概念,详细讨论了噪声与控制度之间的量化关系.