利用Bell态实现量子隐形传态

量子隐形传态利用了量子的纠缠特性,在物理层实现了不可破译的量子密码通信.文章从信息论的角度描述了量子纠缠态的特性,给出了实现量子纠缠态的物理门线路;利用该量子纠缠态的量子线路,分析隐形传态的通信模型,给出了利用Bell态实现隐形传态的简单结构的量子线路,证明该量子线路是可行的,为进一步研究量子密码通信提供参考.     

量子隐形传态

量子隐形传态是目前量子信息中人们关注的热门课题之一，它是量子信息理论的重要组成部分，也是量子计算的基础。文章阐述了标准量子隐形传态和概率量子隐形传态的基本理论以及EPR效应，Bell基测量等相关的概念，同时给出一种实现隐形传态的量子电路，并介绍了当前理论与实验的研究进展。     

量子隐形传态

量子隐形传态是目前量子信息中人们关注的热门课题之一,它是量子信息理论的重要组成部分,也是量子计算的基础。文章阐述了标准量子隐形传态和概率量子隐形传态的基本理论以及EPR效应,Bell基测量等相关的概念,同时给出一种实现隐形传态的量子电路,并介绍了当前理论与实验的研究进展。     

量子信息讲座 第六讲 量子隐形传态

量子隐形传态是一个新颖和有趣的研究课题。它是量子力学奇妙特性的一种应用。文章阐述了量子隐形传态的基本原理,以及ＥＰＲ效应,Ｂｅｌｌ基测量等相关的概念,并介绍了基于量子光学技术而实现的两个量子隐形传态的成功实验。     

基于三粒子GHZ态的双向量子可控隐形传态

提出基于三粒子GHZ态的双向量子可控隐形传态方案.方案中,使用两个三粒子GHZ态作为量子通道.而根据在量子通道中发送者,接收者和控制者所拥有的粒子的不同以及所采用的测量基的不同,设计出了三方参与的双向可控量子隐形传态方案和四方参与的双向可控量子隐形传态方案.在方案中,Alice和Bob对所拥有的粒子做合适的投影测量,并将其测量结果通知对方和控制者.若控制者同意此次传态,则会对自己所拥有的粒子做投影测量,并将结果告知接收者.接收者根据发送者和控制者的测量信息,做出相对应的幺正操作来重建发送者的量子态.同时三方参与和四方参与的量子可控隐形传态方案提高了通信的安全性.     

基于四粒子GHZ态的可控量子双向隐形传态及安全性

提出一个基于四粒子GHZ纠缠态实现未知单粒子态的可控量子双向传态方案.通信双方Alice和Bob以及控制方事先密享两对四粒子GHZ纠缠态以构建量子信道,根据纠缠粒子的不同分发方式,以及测量时所选择的不同测量基,可以分别实现三方和四方参与的可控量子双向传态.通信开始后,Alice和Bob分别对自己拥有的部分粒子作量子投影测量,若控制方同意双方通信,则对自己拥有的粒子作测量并通过经典信道公布测量结果.通信双方根据控制方公布的测量结果对各自的某个粒子作相应的幺正变换,即可在己方的粒子上重建对方待传的量子态.由于第三方Charlie以及第四方Dennis的加入,整个双向传态的安全性大为提高.     

非Bell基测量实现任意单原子量子态的隐形传态

在腔QED系统中,我们用一个两原子的Bell态作为量子信道,提出了一个简单的任意单原子的隐形传态方案。在该方案中,通过引入一个辅助原子,可以用单原子的测量来代替Bell基测量,并且成功传送的概率能够达到1。此外,方案不受腔损和热场的影响。     

二粒子部分缠结态的量子隐形传态

利用三粒子的最大缠结态(即GHZ态)作为量子通道,实现二粒子部分缠结态的隐形传态,其成功几率为1.该方案只需借助一个量子比特作为辅助比特和两次贝尔基测量,其操作均为局域操作且在目前技术条件下可以很容易实现.     

多控制者下的双向量子隐形传态

提出了一种多控制者的双向量子隐形传态方案。在该理论方案中有三个控制者协助通信,纠缠资源为最大七粒子纠缠态,其中通信者Alice和Bob以及三个控制者预先秘密共享最大七粒子纠缠态以构建量子信道。三个控制者的参与提高了通信的安全性,同时也避免了执行三粒子联合测量的复杂性。在通信过程中,首先Bob对自己密享的粒子执行酉操作,接着通信方各自对自己手中的粒子执行Bell基测量。假如控制者同意双方通信,便对自己手中的粒子执行单粒子测量并将测量结果通过经典信道传输给通信者。通信方分别结合控制者所公布的测量结果做相应的酉操作,这样便能完美地实现双向量子控制隐形传态。     

基于五粒子团簇态实现经济和简单的二粒子任意态的可控隐形传态

通过对五粒子团簇态新应用的研究,提出了一个经济和简单的二粒子任意态的可控隐形传态方案.在这个方案中,发送者（Alice）、控制者（Charlie）和接收者（Bob）共享一个五粒子团簇态,发送者只需要执行Bell基测量,而控制者也仅需要执行单粒子投影测量.接受者根据发送者和控制者的测量结果,对自己拥有的粒子做适当的幺正变换,就可以重建发送者的二粒子任意态.这个可控隐形传态方案是决定性的,成功的概率为100%.与使用相同的量子信道进行二粒子任意态的可控隐形传送方案相比,不需要执行多粒子的联合测量,从而使得这个方案更加简单.     

Quantum Standard Teleportation Based on the Generic Measurement Bases

We study the quantum standard teleportation based on the generic measurement bases. It is shown that the quantum standard teleportation does not depend on the explicit expression of the measurement bases. We have giventhe correspondence relation between the measurement performed by Alice and the unitary transformation performed byBob. We also prove that the single particle unknown states and the two-particle unknown cat-like states can be exactlytransmitted by means of the generic measurement bases and the correspondence unitary transformations.     

Quantum teleportation of an entangled 2-photon polarization state with preparing determinately two Bell states based on cross-Kerr nonlinearity

A scheme, in which cross-Kerr nonlinearity is used for the Bell-state measurements and preparation of the resource of entanglement, is proposed for teleporting an entangled 2-photon state by using two polarization-photon Bell states as quantum channel based on cross-Kerr nonlinearity combined with linear optics elements such as polarization beam splitters and half wave plates. Teleportation of the entangled 2-photon polarization state can realized with certainty in principle.     

Quantum Standard Teleportation Based on the Generic Measurement Bases

We study the quantum standard teleportation based on the generic measurement bases. It is shown that the quantum standard teleportation does not depend on the explicit expression of the measurement bases. We have given the correspondence relation between the measurement performed by Alice and the unitary transformation performed by Bob. We also prove that the single particle unknown states and the two-particle unknown cat-like states can be exactly transmitted by means of the generic measurement bases and the correspondence unitary transformations.     

A Verifiable Arbitrated Quantum Signature Scheme Based on Controlled Quantum Teleportation

In this paper, we present a verifiable arbitrated quantum signature scheme based on controlled quantum teleportation. The five-qubit entangled state functions as a quantum channel. The proposed scheme uses mutually unbiased bases particles as decoy particles and performs unitary operations on these decoy particles, applying the functional values of symmetric bivariate polynomial. As such, eavesdropping detection and identity authentication can both be executed. The security analysis shows that our scheme can neither be disavowed by the signatory nor denied by the verifier, and it cannot be forged by any malicious attacker.     

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.     

三能级单量子态控制双向量子隐形传态

采用张量表示和广义三维贝尔基测量的方法,提出了实现三能级单量子态控制双向量子隐形传态的协议.协议中,控制者Carol的量子态为任意广义三维贝尔基.选择六粒子纠缠态作为量子通道,并给出了判断任意六粒子纠缠态能否作为量子通道的必要条件.基于该条件,借助SO(3)群元素的幺正性,选择其任意两个元素作为幺正矩阵,给出了构建量子通道的一般方法.列举了两个具体构建量子通道的例子,其中Alice、Bob、Carol共同作用,进行相应的广义三维贝尔基测量和对应的幺正变换,最终实现了Alice和Bob之间量子态的交换,从而验证了所提协议的可行性.     

单光子纠缠态的纠缠转移和量子隐形传态

使用光学分束器和单光子源,利用单光子态和真空态制备出了纠缠单光子态.利用光学分束器作用和单光子探测,实现了三个通讯伙伴之间的纠缠转移.提出了一个关于纠缠单光子态的量子隐形传态方案.在这个方案中,被传送的是一个未知的单光子纠缠态.通讯双方使用的量子信道是两个单光子纠缠态.通过使用分束器作用和对输出态进行光子测量以及在经典信息的帮助下,纠缠转移和量子隐形传态的过程被完成.     

三光子纠缠W态隐形传输令牌总线网的保真度计算

计算了三光子W态隐形传输令牌总线网的保真度.通过计算发现在整个量子网络通信过程中,对于给定的分析角θ,保真度仅与系数|a|2有关|随着分析角θ的增加,保真度出现最大值所对应的系数|a|2相应减小,取θ=π/4、π/2、3π/4时可使保真度达最大值1,此时对应的|a|2分别为0.724、0.5和0.276.对于给定的系数|a|,保真度仅与分析角θ有关|若|a|=0,则无论θ为何值,保真度始终为0|若|a|=|b|=0.707 1,则当θ=π/2、3π/2时保真度达最大值1.     

利用五粒子簇态实现四粒子态的量子隐形传态

主要研究了运用五粒子簇态作为量子通道来实现特殊形式的四粒子态的量子隐形传态方案.该方案运用了量子力学中量子纠缠的理论.在这个方案中,发送者只需要进行五粒子冯·诺依曼投影测量,接收者根据发送者的测量结果,通过在其量子位上执行一些适当的幺正变换得出原始的四量子比特状态.提出的这个方案可以很好地应对一般的窃听方式.