三粒子纠缠态隐形传送的研究

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量子信息是由量子力学与信息科学相结合而产生的一门新兴交叉学科。当前量子信息无论在理论上,还是在实验上都不断取得重大突破,显示了经典信息科学所无法比拟的优势。量子隐形传态是量子信息领域中最引人注目的方向之一,这一概念是由Bennett等人在1993年最早提出的。在近二十年里得到了飞速的发展。  本文提出了两种新的方案传送任意的三粒子纠缠态。我们的第一种方案是用W态作为量子信道传送三粒子纠缠态。让发送者(Alice)对原态中的粒子1、4和粒子2、7分别进行Bell态测量,然后对测量结果中的粒子3进行Hadamard变换,接下来对粒子3进行测量。完成这些任务后,我们让Alice通过经典信道将测量结果通知接收者(Bob)和接收者(Charlie)。如果接收者(Bob)想得到所需传送的三粒子纠缠态,就让接收者(Charlie)对粒子6和9分别进行测量。如果测量的结果为01,10或11,则隐形传态失败。如果测量结果为00,则传送成功。假设我们的传送是成功的,让接收者(Charlie)把测量结果通过经典信道告诉接收者(Bob)。为了得到要传送的三粒子纠缠态,我们让接收者(Bob)引入一个辅助粒子A,这样粒子5、8和A就构成一个体系。让后让接收者(Bob)对粒子5、8进行控制—非门操作,在经过相应的幺正变换,我们就可以以九分之四的几率成功传送。第二种方案是我们用簇态(cluster state)做量子信道传送三粒子纠缠态。经过Bell基测量、Hadamard变换、控制—非门操作和相应的幺正变换变换就可以以1的几率完美传送三粒子纠缠态。最后,我们对两种方案进行比较。由于簇态的纠缠度比W态高,所用信道的量子比特相对来说也少,并且成功的概率也高。所以第二种方案优于第一种方案。
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