糾纏態(tài)的對稱與非對稱近似克隆的理論研究.pdf

1、量子信息學(xué)是量子力學(xué)與信息學(xué)的交叉學(xué)科，近年來發(fā)展非常迅速，已經(jīng)成為令人矚目的新興科學(xué)之一。由于量子信息在存儲、傳輸、操作等方面的獨(dú)特性質(zhì)，使得信息的存儲容量、通信的安全性和運(yùn)算能力等都有了質(zhì)的飛躍，量子信息將為信息產(chǎn)業(yè)帶來革命性的發(fā)展，因而成為新的研究熱點(diǎn)。1982年，Wootters和Zurek在《Nature》上提出了量子不可克隆定理，這條定理是量子理論發(fā)展史上的一個里程碑，它確保了量子密鑰分配方案的安全性。直到1996年，Buz

2、ek和Hillery提出普適量子克隆方案，量子克隆得到了更多的關(guān)注，同時，極大的激發(fā)了科學(xué)界對量子克隆的研究熱潮。量子糾纏態(tài)是量子信息的重要信息資源，所以近幾年，對于糾纏態(tài)對稱與非對稱量子克隆的研究成為量子克隆研究的主要方向之一。
　　本論文首先介紹了量子克隆的主要分類，以及量子克隆領(lǐng)域的國內(nèi)外研究進(jìn)展。然后采用量子遠(yuǎn)程克隆的方案，對兩體糾纏態(tài)與三體糾纏態(tài)分別進(jìn)行了1-2近似克隆的理論研究，主要取得以下幾個方面研究成果：
　

3、　1.基于單個量子信道，研究兩體Bell態(tài)、兩體未知糾纏態(tài)的量子克隆方案。發(fā)送者利用Bell基聯(lián)合測量、Hadamard變換和投影測量等方法完成對持有粒子的量子測量；接收者通過幺正變換、量子邏輯門對量子態(tài)進(jìn)行恢復(fù)。然后計算得出克隆輸出態(tài)的保真度均為65。
　　2.基于單個量子信道，對未知三體GHZ態(tài)的量子遠(yuǎn)程1-2近似克隆進(jìn)行研究。量子測量階段進(jìn)行兩次Bell基聯(lián)合測量；量子態(tài)恢復(fù)階段，根據(jù)輸入態(tài)的不同類型，先后引入C-NOT門與

4、Toffoli門，設(shè)計了兩種克隆方案，完成了對所有類型未知三體GHZ態(tài)的遠(yuǎn)程克隆，并計算了輸出態(tài)的保真度。證實(shí)提出的方案為普適克隆方案。
　　3.基于兩個量子信道，提出未知三體GHZ態(tài)的量子遠(yuǎn)程近似克隆方案。通過計算輸出態(tài)保真度，證實(shí)為相位不變的量子克隆，計算得到保真度值的范圍為[21/36，25/36]。并進(jìn)一步研究保真度與輸入態(tài)態(tài)參量的變化曲線圖。討論了單個量子信道與兩個量子信道克隆方案的優(yōu)劣，為進(jìn)一步研究糾纏態(tài)遠(yuǎn)程克隆量子信