非理想信道下受控远程制备协议研究

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量子通信是量子信息学的核心内容之一,它为信息的安全传输提供了新的方法.在发送方知道传送态的信息而不拥有这个态的情况下,量子远程制备通过使用先前共享的纠缠和经典通信实现了量子态的安全传输.作为一种重要的量子通信方式,量子远程制备无论是在理论还是在实验上都取得了大量的研究成果,有着广阔的发展和应用前景.本文对非理想信道下的受控远程制备的协议进行了研究.内容主要涉及两个方面:部分纠缠信道下受控远程制备任意四粒子簇态和χ态,噪声信道下双向受控远程制备任意单粒子态.论文取得的主要结果如下:1、通过在发送方和控制方处构造合适的测量基,我们提出了两个利用部分纠缠态作为量子信道的任意四粒子簇态的受控远程制备协议.接收方通过执行适当的恢复酉操作,可以分别以概率50%和100%重建要制备的态.和以前的协议相比,本文的协议不需要借助辅助粒子和两粒子酉操作,且成功概率与纠缠信道的系数无关.进一步,提出了两个利用部分纠缠信道实现任意四粒子χ态的受控远程制备协议,它们的成功概率仍可以分别达到50%和100%.2、构造了一个的七粒子最大纠缠态,并且利用其作为量子信道提出了一个理想状态下双向受控远程制备任意单量子态的协议.通信双方均可以以单位概率同时重建对方要制备的量子态.并且我们考虑了两种重要的消散噪声(振幅阻尼噪声和相位阻尼噪声)对这个确定性双向受控远程制备协议的影响.利用保真度描述了初始态和输出态之间的接近程度,分析了噪声信道的消散率与保真度之间的关系.并且讨论了哪种噪声环境下会有更多的信息丢失.
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