量子隱形傳態(tài)與遠程制備協(xié)議設計.pdf

1、隨著電子商務，移動支付等新興業(yè)的快速發(fā)展，網(wǎng)絡信息安全問題備受矚目.在理論上，量子通信具有無條件的安全性和高效性，因而在信息安全領域有著重大的應用價值和前景，將逐漸走進人們的日常生活.本文主要圍繞量子通信在量子隱形傳態(tài)和量子態(tài)制備方面的相關協(xié)議進行了研究.以線性代數(shù)為工具，利用不同的量子資源和量子測量方法設計了三個量子通信協(xié)議.主要研究內容如下:
　　1.量子隱形傳態(tài)協(xié)議.利用非最大糾纏態(tài)，設計了兩種三方參與的任意Bell型糾纏態(tài)

2、的雙向受控概率隱形傳態(tài)方案.在第三方的監(jiān)督下，通信雙方可以利用投影測量，POVM測量，控制非門和酉矩陣變換，同時傳送量子態(tài)給對方.如果沒有控制方的允許，協(xié)議失敗.當且僅當傳輸量子信道達到最大糾纏時，隱形傳態(tài)的概率達到100％.
　　2.量子態(tài)制備協(xié)議.以一個七粒子糾纏態(tài)作為量子信道，設計了一種量子雙向受控聯(lián)合遠程制備方案.發(fā)送者Alice和Charlie想在Bob方遠程制備一個量子態(tài);與此同時Bob和David希望在Alice方遠

3、程制備一個單粒子態(tài).制備過程中需要Fred的監(jiān)督與協(xié)作.當且僅當所有參與者合作的情況下，才能以概率100％完成量子態(tài)的制備.該方案中只需要用到局部操作和經(jīng)典通信，所以五方參與的方案在物理上是有可實現(xiàn)性的.
　　3.星型網(wǎng)絡下量子態(tài)制備.因為最大糾纏態(tài)會受外界因素影響而退化為部分糾纏態(tài)，所以提出了一種概率量子態(tài)制備方案.網(wǎng)絡中任何兩個用戶節(jié)點沒有彼此共享糾纏態(tài)，但可以通過糾纏交換技術建立糾纏，從而構建量子信道.通過Bell基測量，添