量子通信的腔QED方案.pdf

1、量子信息技術(shù)是量子力學(xué)和信息科學(xué)結(jié)合的產(chǎn)物，它可以解決許多經(jīng)典信息論所不能夠完成的問題。量子通信是以量子態(tài)作為信息單元來實現(xiàn)信息的有效傳送。它是量子信息學(xué)的重要分支也是量子信息學(xué)中研究較早的領(lǐng)域，包括量子隱形傳態(tài)、量子密集編碼、量子秘密分享等。 腔QED方案是最有前景的量子硬件設(shè)計方案之一，光腔中原子作為量子信息存儲器較為合適。利用腔QED實現(xiàn)量子信息處理的特點是操作簡單，光子作為飛行量子比特，具有不可比擬的速度優(yōu)勢，利用微腔結(jié)

2、構(gòu)可使其擴展、集成。目前，對以原子為載體的量子信息處理過程的研究主要還是停留在理論階段，真正能在實驗室實現(xiàn)的只有糾纏態(tài)的制備這一過程，所以尋找更有利于實驗實現(xiàn)的以原子為載體的量子信息處理方案對實驗量子信息的發(fā)展具有重要意義。本文進(jìn)一步研究了腔QED技術(shù)在量子通信中的應(yīng)用，取得如下結(jié)果 1.提出了未知量子態(tài)的無需聯(lián)合測量的量子隱形傳態(tài)的腔QED方案。Bell態(tài)聯(lián)合測量在很多量子信息處理過程中都是必不可少的，但在實驗上完全實現(xiàn)聯(lián)合B

3、ell態(tài)測量的困難較大。我們的方案避免了直接的聯(lián)合測量，腔場的虛激發(fā)也大大延長了腔場的有效衰減時間。 2.提出一個基于腔QED技術(shù)利用原子作為信息載體的概率密集編碼方案，但是利用原子作為信息載體方案顯然具有很多的實驗實現(xiàn)上的困難：以原子作為信息傳輸?shù)妮d體不理想，對兩原子進(jìn)行聯(lián)合的測量同樣困難重重。因而本文接著給出了以光子作為信息傳遞載體、原子作為信息存儲的基于多方糾纏的安全的量子密集編碼方案。 3.提出了基于三方糾纏的經(jīng)