線性光學系統(tǒng)中的量子信息處理.pdf

1、量子信息學是一門新興的交叉學科，它主要包括量子通信和量子計算兩部分，而量子通信也是量子信息學當中非常重要的一個分支，目前量子通信主要研究的內(nèi)容包括密集編碼，隱形傳態(tài)，量子克隆等。經(jīng)過物理學家多年的研究，目前已經(jīng)取得了顯著的成果，而且該學科也已成為當前國際前沿熱點課題之一。
　　 目前，在量子信息的處理過程中，有許多不同的物理系統(tǒng)，例如，腔QED系統(tǒng)，核磁共振系統(tǒng)等，然而相對于前面幾種系統(tǒng)，光子系統(tǒng)是一個被認為很有發(fā)展前景的系統(tǒng)，

2、因為光子系統(tǒng)有很多優(yōu)點，比如，消相干時間長，光子易于傳輸以及易于制備與操作等等，因此通過光學系統(tǒng)來處理量子信息是一個十分有前景的課題，本文就如何在線性光學系統(tǒng)中實現(xiàn)量子信息的處理作了一定的研究，取得了如下的結果：
　　 1、在線性光學系統(tǒng)中實現(xiàn)密集編碼在線性光學系統(tǒng)中，提出一個使用三光子GHZ 態(tài)實現(xiàn)密集編碼的方案。該方案中，Alice 首先對她所持有的兩個光子通過線性光學元件進行編碼，然后將這兩個光子傳送給Bob。接收到光子后

3、Bob 使用兩個QND對等探測器以及PBS 光學元件對他擁有的三個光子的八個量子態(tài)進行辨別，根據(jù)測量的結果辨別出Alice對她的兩個光子所進行的操作。在密集編碼過程中Alice 僅傳送兩個光子，但Bob 可以獲得三比特的經(jīng)典信息。探測使用的QND 裝置建立在Cross-Kerr nonlinearity基礎上，目前已經(jīng)可以通過電磁感應透明實現(xiàn)。
　　 2、通過使用線性光學元件實現(xiàn)最優(yōu)普適克隆我們提出了一個在線性光學系統(tǒng)中實現(xiàn)13