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量子信息学是由量子力学和信息科学相结合而形成的一门新兴学科,主要包括量子通信和量子计算两个方面。在量子信息领域,纠缠态是其最基本的要素,作为一种最基本的物理资源,量子纠缠态被广泛应用于量子计算、量子通信、量子隐形传态、量子密集编码和量子密码学等领域。在量子信息处理过程中,纠缠态会不可避免地与环境发生消相干作用而降低纠缠的品质。因此有关纠缠态的提纯和纠缠浓缩成了人们研究的热点。从纠缠提纯的角度看,存在有两种不同的纠缠:一种是“自由”纠缠,这种纠缠可以通过经典通信和局域操作(LOCC)手段被提纯;另外一种是“束缚”纠缠,经典通信和局域操作(LOCC)下它不能被提纯的。本文研究远程量子信息凝聚任务的实现以及用来实现这个量子信息处理任务的纠缠态的性质,主要内容包括:
(1)第一章绪论部分简单介绍本论文研究的背景知识。
(2)第二章主要介绍有关量子纠缠方面的内容,包括量子比特,纯态和混合态,一般常见的纠缠态如Bell念、W态和GHZ念以及Werner态,其次重点讨论束缚纠缠态,尤其是Smolin态,包括其表达形式、纠缠结构和纠缠特性等方面。
(3)第三章讨论我们的主要工作,首先分别分析用三种不同的纠缠态——W态、GHZ态和Smolin态实现远程量子信息凝聚任务,其次,根据其在任务完成过程中的不同特点,引发对这三种不同纠缠态在纠缠结构和纠缠性质等方面的分析。
(4)第四章,总结与展望。