一种三粒子一般态的远程控制传送方案

基于七粒子纠缠态信道,提出一种三粒子一般态的远程控制传送方案.发送者进行投影测量后,发布测量结果.在控制者的控制下,接受者根据发送者的测量结果对所在处的粒子进行适当的幺正操作从而重构原始态.此方案可用来实现控制量子通信.     

一种三粒子一般态的远程控制传送方案

基于七粒子纠缠态信道,提出一种三粒子一般态的远程控制传送方案.发送者进行投影测量后,发布测量结果.在控制者的控制下,接受者根据发送者的测量结果对所在处的粒子进行适当的幺正操作从而重构原始态.此方案可用来实现控制量子通信.     

基于部分测量增强量子隐形传态过程的量子Fisher信息

量子Fisher信息(QFI)是量子度量学中的一个重要物理量,可给出预估参数精度的最优值.本文研究如何引入弱测量和测量反转操作,来提高有限温环境下以Greenberger-Horne-Zeilinger态作为量子通道的隐形传态过程中的QFI.依据隐形传态过程中量子比特的传输情形,考虑了三种不同方案相应的QFI.首先,通过构造每种量子隐形传态方案的量子线路图,分析了QFI与推广振幅衰减噪声参数的变化关系.随后对各种方案中的受噪声粒子施加弱测量和测量反转操作,并对相应的部分测量参数进行优化,着重探讨了施加最优部分测量操作后QFI的改进量.结果表明,经过优化后的部分测量操作能有效提高有限温环境下量子隐形传态过程输出态的QFI;而且量子系统所处的环境温度越低,QFI的提高效果可越显著.     

远程制备多粒子纯态

我们提出了一个远程制备三种形式的多粒子纯态的方案,远程制备一般形式的多粒子纯态及两种特殊情况下的多粒子纯态.首先利用大失谐腔制备出N个原子的纠缠态[14],并将这N个原子分配给Alice和Bob等其他的参与者.然后Alice根据要远程制备的态对她的原子进行相应的单原子投影测量,并且将测量结果以经典信息的方式告诉给其他参与者.其他参与者根据收到的信息决定对自己的原子要么不操作,要么进行特定的操作,来转换他们所共享的纠缠态,最终除Alice以外的参与者就会处于期望的纠缠态.每一种情况下的信息消耗都是很少的,只消耗一量子比特和一经典比特.整个方案都基于现有的腔量子电动力学技术,因此该方案是可行性的.     

量子计算纠错取得突破性进展

谷歌团队利用超导量子芯片,实现了两种规模的量子纠错表面码,利用辅助比特进行多次测量和初始化操作进行纠错,表明使用更多量子比特表面码的逻辑比特,其性能表现更好,达到了量子纠错规模化的盈亏平衡点,本文简要回顾量子纠错的机制,讨论谷歌量子纠错结果的意义,以及系列量子纠错进展,最后将展望量子计算的发展方向.     

基于非对称量子通道受控QOT量子投票协议

提出一种量子投票协议, 协议基于非对称量子通道受控量子局域幺正操作隐形传输(quantum operation teleportation, QOT). 由公正机构CA提供的零知识证明的量子身份认证, 保证选民身份认证的匿名性. 计票机构Bob制造高维Greenberger-Horne-Zeilinger 纠缠态建立一个高维量子通信信道. 选民对低维的量子选票进行局域幺正操作的量子投票, 是通过非对称基的测量和监票机构Charlie的辅助测量隐形传输的. Bob在Charlie帮助下可以通过幺正操作结果得到投票结果. 与其他一般的QOT量子投票协议相比, 该协议利用量子信息与传输的量子信道不同维, 使单粒子信息不能被窃取、防止伪造.选举过程由于有Charlie的监督, 使得投票公正和不可抵赖.由于量子局域幺正操作隐形传输的成功概率是1, 使量子投票的可靠性得以保证. 关键词： 量子投票 高维GHZ纠缠态 非对称基测量 量子操作隐形传输     

超导量子计算系统中的容错技术

随着超导系统中的量子控制技术日益成熟,量子纠错技术也在不断发展。最近,已有一些平台实现了超越量子纠错盈亏平衡点的里程碑式突破。然而,要实现最终目标——容错量子计算,仍需要拓展系统的维度并进一步压制噪声。文章以超导量子系统为例,首先介绍了四种实现容错错误症状测量的思路;以此为基础,讨论了实现容错量子计算的三个关键阶段以及各阶段所面临的挑战,包括超越盈亏平衡点、达到容错阈值和实现完备逻辑门操作。为了实现这些目标,将按照连通性从低到高归纳三种可能的拓展系统规模的方案。此外,还总结了实验上纠错技术的进展以及对连通性的探索,最后讨论当前关键的研究问题。     

基于四粒子cluster态的四方半量子密钥协商协议

为了满足多用户安全通信的需求,利用四粒子cluster态的纠缠特性和测量-重发操作提出一个四方半量子密钥协商协议。该协议能够使一个全量子方和三个半量子方在无可信第三方协助的情况下进行密钥协商,并公平地建立共享密钥。由于该协议的半量子方仅需执行简单量子态制备、测量和反射操作,因此该协议降低了对参与者能力和设备的要求。研究结果表明,该协议在有效地抵御参与者攻击和所有外部攻击的同时具备良好的性能。     

通过四比特 态实现任意量子态的量子隐形传态方案

提出了一个将四比特|χ〉态作为量子通道实现任意单量子比特和两量子比特的量子态的隐形传送方案.该方案依赖于两个通信站点之间的纠缠.在这个方案里,我们给出了Alice的测量结果以及Bob进行的相应的幺正操作,计算结果表明,该隐形传送方案是完美的,也就是说它的成功概率可达到1.此外,该方案中用到的测量以及纠缠通道的制备在目前的技术下是完全可行的.因此,我们的方案有望在实验上实现.     

基于奇偶校验门的非破坏性贝尔态测量

由于贝尔态测量是量子信息处理的前提,因此提出了一种针对贝尔态的非破坏性测量方案.在该方案中,将奇偶校验门作为关键器件,利用奇偶校验门不改变输入光子状态的特性实现了C-NOT门和Toffoli门.然后,将Toffoli门和Hadamard门结合实现了对4种贝尔态的确定性测量.所提方案可用于双光子纠缠态测量,并可推广到三光子纠缠态的应用场景中,为贝尔态测量与量子信息处理提供了新的思路.