利用GHZ态实现多原子缠结态的量子隐形传态(英文)

提出一种利用 GHZ态实现多原子缠结态的量子隐形传态方案 .当作为量子通道的 GHZ态含有一个单模高 Q腔时 ,大大地简化了量子稳形传态中的联合测量过程     

利用单个三粒子最大GHZ态或两个EPR态隐形传送任意三粒子GHZ态

提出利用单个三粒子最大Greenberger-Horne-Zeilinger (GHZ)态或两个Einstein-Podolsky-Rosen (EPR)态作为量子信道确定性隐形传送任意三粒子GHZ态的两个方案，并将方案推广至隐形传送任意n(n≥4)粒子GHZ态的情况.讨论了量子信道受噪声影响时隐形传态的保真度.研究发现，当作为量子信道的单个三粒子最大GHZ态受到噪声影响时，隐形传态的保真度仅与量子信道的纠缠度有关，而当作为量子信道的两个EPR态受到噪声影响时，隐形传态的保真度不仅与量子信道的纠缠度有关，还与待传送态的纠缠度有关.所提出的方案具有节省量子信道纠缠资源的特点. 关键词： 隐形传态 三粒子Greenberger-Horne-Zeilinger态 量子逻辑门 保真度     

利用一个三粒子W态隐形传送N粒子GHZ态

杨洪钦等提出一个用两个三粒子W态作为量子信道将N粒子GHZ态从发送者传送给两个接收者中任意一个的量子隐形传送方案. 给出其理论分析,并提出了一个仅用一个三粒子W态作为量子信道将N粒子GHZ态传送给两个接收者之一的量子隐形传送的方案. 关键词： 隐形传态 GHZ态 W态量子信道     

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.     

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.     

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.     

基于GHZ纠缠态实现纯EPR对的双向量子隐形传态

提出了一种基于Greenberger-Horne-Zeilinger(GHZ)纠缠态进行纯EPR对双向隐形传态的方案.通过使用纠缠交换技术,通信双方Alice和Bob共享两对三粒子GHZ纠缠态来构建量子信道.方案中通过使用受控非门操作,单量子位测量以及适当的幺正操作,通信双方可以同时发送一个纯EPR对给对方.故相比仅可以传送单一量子态的方案更经济.     

多用户量子隐形传态网络分析

量子隐形传态是量子信息处理技术中最重要的协议之一,最早的量子隐形传态发生在两用户之间。随着量子信息研究的深入发展,人们提出多用户量子隐形传态网络是未来量子互联网的基础。到目前为止,确定性量子隐形传态已经在三用户网络中得到了证明,多用途、确定性、涉及更多用户的量子隐形传态网络需要被进一步研究。本文提出利用四组份Greenberger-Horn-Zeilinger(GHZ)纠缠态光场来实现多用途量子隐形传态网络的构建方案,该方案可以实现不同用户的组合变换,根据组合形式不同,实现一个子网或者两个子网的多用途量子隐形传态网络。我们的方法灵活、可扩展,并将为复杂量子通信和量子计算协议的演示提供一个通用平台。     

用多粒子态进行量子信息分配

我们提出一个用五粒子态将量子信息分裂成几部分的方案.在这个过程中,如果有且只有接受者相互合作才能重建初始比特的态.我们所用的量子通道是Bell态和三比特GHZ态的组合态,这些态在实验上都是很容易制备的.这个方案对某些窃听攻击来说是安全的.而且,它还可以用来实现控制的量子隐形传态.     

三量子比特纠缠Greenberger-Horne-Zeilinger态和W态的量子线路实现

两个简单的量子线路被提出分别用来制备三量子比特Greenberger-Horne-Zeilinger(GHZ)态和W态。众所周知,任意的多量子比特门都可以由受控非门和单量子比特门复合而成。同样,我们发现三量子比特GHZ态和W态也可以由受控非门和单量子比特门来制备。因此,从量子计算的角度来看我们的方案十分重要。由于在整个过程只用到了单量子比特操作和双量子比特操作,所以我们的方案在实验中很容易实现。     

增加光子位移福克态的量子统计性质

引入了增加光子位移福克态 a^+m| α,n〉,其中 | α,n〉是位移福克态,m是整数.用数值计算的方法研究了这种态的量子统计性质.结果表明,在位移福克态上增加光子后可以使原有的光场呈现较强的压缩,并能使光场的亚泊松特性得到明显增强.     

多模奇相干态光场中的N-Y最小测不准态与N-H最小测不准态

本文根据新近建立的多模辐射场的广义非线性等阶高阶压缩理论,对多模奇相干态光场|Ψ,o〉_q中的N次方Y压缩、N次方H压缩、N-Y最小测不准态以及N-H最小测不准态等进行了详细研究.结果表明:1)当压缩阶数N为偶数时,多模奇相干态|Ψ,o〉_q总是恒处于N-Y最小测不准态;当N为奇数时,态|Ψ,o〉_q既不处于N-Y最小测不准态,也不呈现N次方Y压缩效应.2)当q & #183;N为偶数时,多模奇相干态|Ψ,o〉_q总是恒处于N-H最小测不准态;当q & #183;N为奇数时,态|Ψ,o〉_q既不处于N-H最小测不准态,也不呈现N次方H压缩效应.3)多模奇相干态|Ψ,o〉_q恒处于N-Y最小测不准态与恒处于N-H最小测不准态的条件明显不同,两者存在着严格的区别.     

对相干态在通过参量转换中的演化与量子化光涡态的实现

本文讨论了光学参量频率转换过程中对相干态的演化问题, 获得了对相干态时间演化的解析表达式及在位形空间的波函数, 发现通过适当调节系统元件及相互作用时间, 对相干态在位形空间中的波包能呈现出量子涡态特性, 并且与这样涡态相关的波函数具有修正Bessel-Gaussian形式的结构, 即非高斯型波函数. 在相干态表象下, 这一量子化涡态是两模湮没算符平方和的本征态. 这一讨论揭示了产生量子化涡态的另一可实现方案.     

两不同奇相干态组成的第种四态叠加多模叠加态光场的等阶N次方Y压缩

本文构造了由两不同奇相干态组成的第Ⅲ种四态叠加多模叠加态光场|Ψ_o⁽⁴⁾,Ⅲ>_q.利用新近建立的多模压缩态理论,详细研究了态|Ψ_o⁽⁴⁾,Ⅲ>_q的广义非线性等阶N次方Y压缩特性,结果发现由不呈现等阶高阶压缩效应的两奇相干态线性叠加组成的新量子光场态|Ψ_o⁽⁴⁾,Ⅲ>_q呈现出许多奇异物理现象:1)当压缩阶数N=4m(m=1,2,3,…,…)时,态|Ψ_o⁽⁴⁾,Ⅲ>_q始终恒处于等阶N-Y最小测不准态;2)当压缩阶数N=4m-2(m=1,2,3,…,…)时,在一定条件下,态|Ψ_o⁽⁴⁾,Ⅲ>_q的某一正交分量处于等阶N-Y最小测不准态时,另一正交分量则始终既不处于等阶N-Y最小测不准态,也不呈现等阶N次方Y压缩效应,这种现象称为“半相干态”效应;在另外一些条件下,态|Ψ_o⁽⁴⁾,Ⅲ>_q的两正交分量可分别呈现出等阶N次方Y压缩效应,其压缩特性具有周期性变化的、互补对称的关系.3)当压缩阶数N为奇数时,态|Ψ_o⁽⁴⁾,Ⅲ>_q始终不会呈现等阶N次方Y压缩效应,也不处于等阶N-Y最小测不准态,但在一定条件下可呈现“半相干态”效应.     

Wigner function and the entanglement of quantized Bessel—Gaussian vortex state of quantized radiation field

A new kind of quantum non-Gaussian state with vortex structure, termed Bessel-Gaussian vortex state, is constructed, which is an eigenstate of sum of squared annihilation operators a² + b². The Wigner function of the quantum vortex state is derived and exhibits negativity which is an indication of nonclassicality. It is also found that quantized vortex state is always in entanglement. And a scheme for generating such quantized vortex states is proposed.     

Explicit construction of steady state of a model of chemical turbulence

Using only the microscopic dynamics, the nonequilibrium steady state of a one-dimensional cellular automaton (CA) model of chemical turbulence is explicitly constructed. A coding is found which decomposes the CA into three interacting shift systems, each of which has an independent steady-state distribution. It was previously shown that the steady state of this model is a Gibbs state. Hence the steady state can be represented in the formZ ^–1 e ^–F , whereF is the conditional energy of the system such that all conditional probabilities are continuous. It is shown that the conditional energy of this model has an approximate expression in terms of familiar models from equilibrium statistical mechanics.     

第Ⅰ种非对称两态叠加多模叠加态光场的偶数阶等阶N次方Y压缩

本文利用多模压缩态理论,研究了第Ⅰ种非对称两态叠加多模叠加态光场|Ψ_Ⅰ^(ab)Ⅰ>_q的偶数阶等阶N次方Y压缩特性.结果发现:在压缩阶数N取偶数情况下,只要构成态|Ψ_Ⅰ^(ab)Ⅰ>_q的两个量子光场态的强度(即平均光子数)不相等,则当各模的初始相位φ_j^(a)、φ_j^(b)(j＝1,2,3,…,q)、态间的初始相位差(θ_pq^(bI)-θ_nq^(aR))以及与上述的两个量子光场态相对应的各单模相干态光场的光子干涉项之和 ＝[R_j^(a)R_j^(b)cos(φ_j^(a)-φ_j^(b))]等满足一定条件时,态|Ψ_Ⅰ^(ab)Ⅰ>_q可呈现出周期性变化的、任意偶数阶的等阶N次方Y压缩效应.这一结果与现有文献报道的结果截然不同.     

噪声环境下基于两体纠缠态的远程态制备

本文研究了量子噪声对分别以Einstein-Podolsky-Rosen （EPR）态和两体部分纠缠态作为量子信道来远程制备单比特态的量子过程的影响. 通过求解Lindblad形式的主方程,得到量子信道随时间的演化,采用迹距离来度量不同噪声情况下输出态与初态的接近程度. 研究表明,作用在z方向的噪声对远程态制备的影响最弱,而同时作用在x,y,z方向的噪声对远程态制备的影响最强. 关键词： 远程态制备 迹距离 纠缠态 噪声信道     

第Ⅰ种非对称两态叠加多模叠加态光场等阶N次方H压缩——1.腔模总数与压缩阶数两者之积取偶的情形

本文利用多模压缩态理论研究了第Ⅰ种非对称两态叠加多模叠加态光场|Ψ_Ⅰ^(ab)>_q的广义非线性等阶N次方H压缩特性.结果发现:在腔模总数q与压缩阶数N这两者之积qN为偶数亦即qN=2p的条件下,无论p=2m(m=1,2,3,…,…)还是p=2m+1(m=0,1,2,…,…),当两非对称态中各模的初始相位和 =φ_j^(a)、 =φ_j^(b)、态间的初始相位差(θ_pq^bI-θ_nq^aR),以及各单模相干态光场的光子干涉项之和 =[R_j^(a)R_j^(b)]cos(φ_j^(a)-φ_j^(b))]等满足一定条件时,态|Ψ_Ⅰ^(ab)>_q可分别呈现出周期性变化的奇数模-偶数阶、偶数模-奇数阶和偶数模-偶数阶的等阶N次方H压缩效应.