量子图态纠缠及其Pauli信道纠缠目击者构造研究

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近年来,随着量子信息技术的飞速发展,关于量子比特所承载的“量子信息"在信道中传输的量子通信研究己受到广泛关注。任何受到外界环境或自身信道噪声信号干扰的信道都在一定程度上影响量子信息的传输,因此研究不同信道模型下不同量子图态的最大噪声容限,有利于实现量子通信。实际上,探讨不同信道模型的最大噪声容限是通过度量不同量子图态的纠缠度得到的。而研究纠缠目击者数学表达式构造过程,探讨纠缠目击者规律便于我们检测多量子比特图态的纠缠度及其最大噪声容限。目前已有学者给出部分加入白噪声的三、四、五、六量子比特图态的最大噪声容限及其纠缠目击者数学表达式,但是所有这些最大噪声容限都是单个量子图态在最简单的白噪声情况下研究得出的。本文将讨论去极化信道下4量子比特与5量子比特图态两组分可分离的最大抗噪能力、纠缠目击者数学表达式的构造及其加入白噪声情况下4量子比特与5量子比特多态混合的最大噪声容限的求取。本文介绍了量子纠缠的相关定义、图态的三种定义形式及其相关性质和纠缠目击者的基本概念,详细阐述了去极化信道下4量子比特与5量子比特图态两组分可分离的真纠缠度量方法,即去极化信道下4量子比特与5量子比特图态的最大抗噪能力,针对通过Matlab程序得到的纠缠目击者矩阵寻找其排列规律,给出其数学表达式。同时计算了加入白噪声情况下4量子比特与5量子比特多态混合的最大噪声容限。
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