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(wèn)題。量子通信是以量子態(tài)作為信息單元來(lái)實(shí)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(jì)方案之一，光腔中原子作為量子信息存儲(chǔ)器較為合適。利用腔QED實(shí)現(xiàn)量子信息處理的特點(diǎn)是操作簡(jiǎn)單，光子作為飛行量子比特，具有不可比擬的速度優(yōu)勢(shì)，利用微腔結(jié)

2、構(gòu)可使其擴(kuò)展、集成。目前，對(duì)以原子為載體的量子信息處理過(guò)程的研究主要還是停留在理論階段，真正能在實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)的只有糾纏態(tài)的制備這一過(guò)程，所以尋找更有利于實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)的以原子為載體的量子信息處理方案對(duì)實(shí)驗(yàn)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(wú)需聯(lián)合測(cè)量的量子隱形傳態(tài)的腔QED方案。Bell態(tài)聯(lián)合測(cè)量在很多量子信息處理過(guò)程中都是必不可少的，但在實(shí)驗(yàn)上完全實(shí)現(xiàn)聯(lián)合B

3、ell態(tài)測(cè)量的困難較大。我們的方案避免了直接的聯(lián)合測(cè)量，腔場(chǎng)的虛激發(fā)也大大延長(zhǎng)了腔場(chǎng)的有效衰減時(shí)間。 2.提出一個(gè)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(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)上的困難：以原子作為信息傳輸?shù)妮d體不理想，對(duì)兩原子進(jìn)行聯(lián)合的測(cè)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(chǔ)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)