聯(lián)合遠(yuǎn)程制備任意三量子比特態(tài)的研究.pdf

1、量子糾纏是量子信息學(xué)的基本概念,是量子力學(xué)不同于經(jīng)典物理學(xué)的一種最奇妙、最不可思議的現(xiàn)象。量子糾纏被認(rèn)為是一種不可替代的資源,可以用來(lái)執(zhí)行一些經(jīng)典手段無(wú)法完成的任務(wù),在量子信息科學(xué)中占有舉足輕重的地位。量子信息學(xué)產(chǎn)生于量子理論和信息科學(xué)的結(jié)合,它把量子力學(xué)的基本原理應(yīng)用于信息科學(xué),為信息科學(xué)的發(fā)展提供了嶄新的原理、方法和技術(shù),推廣了經(jīng)典信息理論的概念,拓寬了信息科學(xué)的研究領(lǐng)域。由于疊加性、相干性、非局域性以及不可克隆性等諸多量子特性,量

2、子信息學(xué)在信息領(lǐng)域呈現(xiàn)出了經(jīng)典信息學(xué)無(wú)法比擬的獨(dú)特功能。量子通信和量子計(jì)算是量子信息學(xué)的兩個(gè)主要分支。在量子通信網(wǎng)絡(luò)中,安全可靠的傳輸量子信息是其基本任務(wù)。1993年,Bennett等人提出了量子隱形傳態(tài)的方案,發(fā)送者利用預(yù)先共享的糾纏信道傳輸一個(gè)未知的量子態(tài)給接收者,而不用傳送實(shí)物粒子。這一傳輸方案表明了不同類型資源的可交換性,并取得了很大的進(jìn)展。隨后,遠(yuǎn)程態(tài)制備、聯(lián)合遠(yuǎn)程態(tài)制備等方案先后被提出,并得到了廣泛的研究。
　　近來(lái),

3、Luo等人提出了一種以GHZ態(tài)粒子作為量子信道聯(lián)合遠(yuǎn)程制備一個(gè)三量子比特態(tài)的方案。Chen等人針對(duì)其測(cè)量基的局限性選擇了更為合適的測(cè)量基,并且提出了以 EPR對(duì)作為量子信道的改進(jìn)方案。但是,Chen只討論了一種特殊的EPR對(duì)形式,不具有一般性,沒(méi)有考慮廣義的Bell態(tài)EPR對(duì),因而也沒(méi)有對(duì)比不同形式EPR對(duì)的優(yōu)劣。
　　在本文中,我們研究了一個(gè)聯(lián)合遠(yuǎn)程制備一個(gè)任意三量子比特態(tài)的方案。該方案以廣義Bell態(tài)的四種不同形式的EPR對(duì)為

4、量子信道,兩個(gè)發(fā)送者分別選擇合適的測(cè)量基進(jìn)行測(cè)量,然后利用經(jīng)典信道把測(cè)量結(jié)果傳送出去,接收者根據(jù)測(cè)量結(jié)果對(duì)自己手中的粒子采取適當(dāng)?shù)溺壅僮?然后引入輔助粒子并進(jìn)行選擇性測(cè)量,就能概率性的得到想要制備的量子態(tài)。通過(guò)舉例,我們具體介紹了本文的聯(lián)合遠(yuǎn)程態(tài)制備步驟,并對(duì)不同形式的EPR對(duì)做了對(duì)比。研究結(jié)果表明:采用不同形式的EPR對(duì)作為量子信道,需要接收者對(duì)測(cè)量結(jié)果實(shí)施不同形式的恢復(fù)操作,但是它們對(duì)成功制備遠(yuǎn)程態(tài)的概率貢獻(xiàn)是一樣的。當(dāng)量子信道處