四粒子任意纠缠态的控制隐形传输

隐形传送体系的总量子态的实质是完备基展开与变换算符的线性叠加,若变换算符可逆,且为幺正算符,则进行相应的逆幺正变换操作即可实现量子态的隐形传送;若变换算符不可逆,则不能实现任意量子态的隐形传送.本文由变换算符给出四粒子任意纠缠态的控制隐形传输的理论分析,给出控制方对拥有的粒子进行Hadamard门变换与不进行.Hadamard门变换的解释.     

N粒子量子态的隐形传送的理论分析

在量子态的隐形传送中,如果要对一个任意N粒子态实现隐形传送,发送者Alice 和接受者Bob 之间须建立一个非局域的2N个纠缠粒子作为量子通道,发送者对需传送的N粒子量子态与属于自己的纠缠对中的粒子分别进行N次Bell基测量,则将有2~(2N)个塌陷态,即有2~(2N)个变换算符,本文推导出变换算符的计算公式,并给出这2~(2N)个变换算符之间的关系,从而使接受者对自己拥有的粒子进行相应的变换大为简便,进一步由变换算符性质分析量子隐形传送的必要条件及成功几率.     

量子隐形传送中的正交完备基展开与算符变换

提出了隐形传送体系的总量子态实质是Bell基矢与变换算符的线性叠加,若变换算符可逆,则进行相应的逆变换操作即可实现量子态的隐形传送;若变换算符不可逆,则不能实现量子态的隐形传送;并且发现,变换算符的行列式与粒子的纠缠度有直接关系.     

三粒子任意态的量子隐形完全传送

提出一个利用六粒子非贝尔对量子通道对一个任意的三粒子量子态进行隐形传送的方案.发送者Alice对需传送的三粒子量子态与属于自己的纠缠对中的三粒子进行三次Bell基测量,并将测量结果通过经典通道告诉接受者,接受者Bob根据这些信息对自己拥有的粒子进行Toffoli变换,就可使这三粒子处于待发送的原始量子态,从而实现概率为1的量子态隐形传送.利用变换算符的思想,很容易得出塌陷态的表达式以及接受者Bob所做的幺正变换的表达式.     

三粒子纠缠W态隐形传态的正交完备基展开与算符变换

先是对利用单个两粒子及单个三粒子纠缠态作为量子信道实现三粒子纠缠W态的隐形传态方案进行讨论.然后由波函数的叠加原理与算符变换出发,将体系的总量子量按照Bell基展开实现量子隐形传态,给出了变换算符与实际操作算符之间的联系.进一步验证出变换算符可逆是成功实现三粒子纠缠W态隐形传态的必要条件的结论. 关键词： 三粒子纠缠W态 Bell基展开 变换算符 隐形传态     

利用三粒子W态隐形传送任意三粒子W态

提出一个任意三粒子W态从发送者传送给两个接收者任意一个的量子隐形传送方案.该方案用三个三粒子W态作为量子信道,且有两种方法实现传送目的.若发送者进行三次Bell态测量,想得到所需传送三粒子W态的接收者根据发送者的Bell态测量结果和另一个接收者在计算基{|0>,|1>}下的测量结果实施适当的幺正变换操作,就可以一定概率成功地隐形传送三粒子W态;分析表明如果改变操作秩序,成功实现量子隐形传态的概率不会受到影响.同时,该方案可推广至隐形传送N(N≥4)粒子W态,这时需要用N个三粒子W态作为量子信道.发送者做N次Bell态测量,接收者根据如前所述的所有测量结果实施相应的幺正变换,即可完成对N粒子W态的隐形传送.     

N粒子量子纠缠态的隐形传送

该文提出了一个利用N对二粒子纠缠态作为量子通道实现N粒子纠缠态的隐形传送的方案.发送者对需传送的N粒子量子态与属于自己的纠缠对中的粒子分别进行N次Bell基测量,并将测量结果通过经典通道告诉接受者,接受者根据这些信息对自己拥有的N个粒子进行相应的联合幺正变换,可使这N个粒子处于待发送的原始量子态,从而实现概率为1的量子态的隐形传送.     

未知三粒子GHZ纠缠态的网络多人控制传送

提出一种多人控制的三粒子GHZ纠缠态的量子隐形传送方案,为了实现传送,Alice需要对自己的三对粒子实施Bell测量并将结果通知Bob,异地的众多监控者对各自的控制位粒子实施Hadamard变换和投影测量.接受者Bob在Alice和所有监控的者发送的经典信息的协助下只需要施行简单的幺正变换就能成功实现量子态的隐形传送,传送过程中任意一个参与者的缺席都将导致传送的失败.     

三体纯态的纠缠度与量子控制隐形传送的理论分析

对三体纯态,V.Coffman等提出了分布纠缠的概念及纠缠的度量"tangle".本文由变换算符出发,以三粒子作为量子通道对一个任意的粒子态实现控制隐形传送为例,给出纠缠度与量子控制隐形传态之间满足的关系.     

量子隐形传态看作量子信道

非理想的纠缠资源和非标准的量子隐形传态操作导致非理想的量子态传输.本文从Nielsen-Caves理论出发,导出了非理想的量子隐形传态过程对应的量子信道的明显表达式.这给我们提供了对量子隐形传态的新认识,即量子隐形传态过程可等效地看作量子态依次通过三个量子信道的过程,这三个信道分别对应于发送者的测量、纠缠态和接收者的操作.特别地,我们建立了纠缠态与量子信道之间的一一对应关系,即一个纠缠态对应于这样一个量子信道,如果把描述该量子信道的Kraus算符用Pauli算符展开,则得到的参数矩阵就是该纠缠态的密度算符在Bell基下的矩阵.我们还导出了量子隐形传态保真度的明显表达式.我们的结果解析地揭示了输出态和保真度对纠缠资源和量子隐形传态操作的依赖关系.     

Multiple teleportation via partially entangled GHZ state

Quantum teleportation is important for quantum communication. We propose a protocol that uses a partially entangled Greenberger–Horne–Zeilinger (GHZ) state for single hop teleportation. Quantum teleportation will succeed if the sender makes a Bell state measurement, and the receiver performs the Hadamard gate operation, applies appropriate Pauli operators, introduces an auxiliary particle, and applies the corresponding unitary matrix to recover the transmitted state.We also present a protocol to realize multiple teleportation of partially entangled GHZ state without an auxiliary particle. We show that the success probability of the teleportation is always 0 when the number of teleportations is odd. In order to improve the success probability of a multihop, we introduce the method used in our single hop teleportation, thus proposing a multiple teleportation protocol using auxiliary particles and a unitary matrix. The final success probability is shown to be improved significantly for the method without auxiliary particles for both an odd or even number of teleportations.     

Teleportation of an Arbitrary Three-Particle State via Three EPR Pairs

A scheme of teleportation of an arbitrary three-particle state is presented when three pairs of entangled particles are used as quantum channels. After the Bell state measurements are operated by the sender, the original state with deterministic probability can be reconstructed by the receiver when a corresponding unitary transformation is followed.     

基于(2m+1)粒子纠缠态的任意m粒子态量子可控离物传态(英文)

提出了一个基于高维2m+1粒子纠缠态的任意m粒子态量子可控离物传态方案,发送方Alice对需传送的未知态量子系统和手中的纠缠粒子执行m个广义Bell基测量,控制方执行广义X基测量,依据预先共享量子纠缠态非定域相关性,接收方对手中的粒子执行相应的幺正操作就可以重建原来未知量子态.与其他方案相比,方案减少了任意高维多粒子态可控离物传送所需传送粒子数.我们进一步讨论了基于纯纠缠信道的概率量子可控离物传态方案,通过与发送方和控制方合作,接收方只需对手中的纠缠粒子和引入的附加粒子执行联合幺正演化和投影测量,就可以在他的粒子上概率的重建原来的未知量子态,最后,方案计算讨论了基于纯纠缠态量子可控离物传态成功概率与信道纠缠度之间的关系.     

Canonical Quantum Teleportation of Two-Particle Arbitrary State

The canonical quantum teleportation of two-particle arbitrary state is realized by means of phase operator and number operator. The maximally entangled eigenstates between the difference of phase operators and the sum of number operators are considered as the quantum channels. In contrast to the standard quantum teleportation, the different unitary local operation of canonical teleportation can be simplified by a general expression.     

Canonical Quantum Teleportation of Two-Particle Arbitrary State

The canonical quantum teleportation of two-particle arbitrary state is realized by means of phase operator and number operator. The maximally entangled eigenstates between the difference of phase operators and the sum of number operators are considered as the quantum channels. In contrast to the standard quantum teleportation, the different unitary local operation of canonical teleportation can be simplified by a general expression.     

Probabilistic Teleportation of an Arbitrary Two-Particle State and Its Quantum Circuits

Two simple schemes for probabilistic teleportation of an arbitrary unknown two-particle state using a non-maximally entangled EPR pair and a non-maximally entangled GHZ state as quantum channels are proposed. After receiving Alice's Bell state measurement results, Bob performs a collective unitary transformation on his inherent particles without introducing the auxiliary qubit. The original state can be probabilistically teleported. Meanwhile, quantum circuits for realization of successful teleportation are also presented.     

四粒子纠缠的一般W态的退纠缠和W态的概率隐形传态

我们推广地得到了到四粒子纠缠的一般W态,给出了一般W态的不同退纠缠的条件,得到了一个新的二粒子的一般W态,并得到对于四粒子纠缠的一般W态而言,其系数α1,α2和α3从一个直到全部为零时,这一般的|ΨW〉依次有一个粒子,二个粒子和最后全部粒子退出纠缠。还给出了一个利用四个二粒子纠缠态作为量子信道来传送四粒子纠缠W态的方案,并且进一步给出了当量子信道为非最大纠缠态时,四粒子纠缠的一般W态的隐形传态的一个方案,同时通过构造一个5×5对角投影变换矩阵,解决了使用一般纠缠量子信道并不再引入辅助态时,态畸变的恢复问题.并且这里的对角投影变换UM也与以往文献中的不同,而且比过去文献的讨论更直接.因本文的研究是一般性的,本文关于对角的投影变换矩阵UM的变换方法等可以直接推广到任意一般纠缠信道的一般纠缠态的概率隐形传态。