量子通信中的混合態(tài)研究.pdf

1、量子信息是近年來(lái)迅速發(fā)展起來(lái)的一門新興的交叉科學(xué)，主要包括量子計(jì)算和量子通信兩個(gè)部分，其主要目標(biāo)是利用可控的量子系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)量子信息處理和量子模擬。由于量子系統(tǒng)不可避免地會(huì)與環(huán)境發(fā)生相互作用而導(dǎo)致消相干，從而使得量子信息處理過(guò)程中的有用信息或多或少地喪失。也就是說(shuō)，消相干和解糾纏在量子信息處理過(guò)程中是不可避免的，這將使純的量子通道退化為混態(tài)量子通道。因而對(duì)混合態(tài)在量子通信中的應(yīng)用進(jìn)行深入的研究是具有現(xiàn)實(shí)意義的。
　　 腔QED 量

2、子系統(tǒng)是目前被公認(rèn)的實(shí)現(xiàn)量子信息處理最有發(fā)展前景的物理系統(tǒng)之一。本論文依托腔QED 系統(tǒng)，對(duì)混合態(tài)在量子信息處理中的應(yīng)用進(jìn)行了廣泛的研究，并取得了以下研究成果：
　　 1.混合態(tài)在量子隱形傳態(tài)中的應(yīng)用基于腔QED 技術(shù)實(shí)現(xiàn)了利用噪聲通道的原子態(tài)量子隱形傳態(tài)。方案中考慮的噪聲量子通道是一個(gè)GHZ 混態(tài)，可以實(shí)現(xiàn)可控的多方量子隱形傳態(tài)，在量子保密通信中是非常實(shí)用的。我們研究了腔QED在Lindblad 形式下(K2，z，K3，z，K

3、4，z...) 類型的主方程所對(duì)應(yīng)的噪聲情況，設(shè)計(jì)了一般的和可控的兩種量子隱形傳態(tài)方案，并且將兩種方案進(jìn)行了比較，可控方案可以實(shí)現(xiàn)選擇接收方某一人來(lái)恢復(fù)所傳送的信息。
　　 2.混合態(tài)在量子糾纏交換中的應(yīng)用（1）基于混合Bell 態(tài)通道的量子糾纏交換在量子信息處理中混態(tài)的通道將比純態(tài)的通道更有實(shí)用價(jià)值，我們考慮在Lindblad 形式下) (L2，z，L3，z)類型的主方程對(duì)應(yīng)的噪聲情況，利用混合Bell 態(tài)作為量子通道實(shí)現(xiàn)糾纏