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《北京邮电大学》 2010年
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量子隐形传态的理论研究

上官丽英  
【摘要】: 量子密码通信是最近二十多年发展起来的一种新的通信技术,它利用量子特性,如不可克隆定理,海森堡测不准原则,非正交态不能可靠区分定理等来得到或提高通信的保密性。经典密码通信的最大隐患是被人破译而不被察觉,从而导致严重的后果。与经典密码通信不同,量子密码通信的安全性不是基于计算的复杂性,而是植根于量子物理的基本特性来确立合法通信者较之窃听者的信息优势,从而确保通信安全。在量子通信中,隐形传态和密集编码是其中的两个重要部分,隐形传态是利用经典辅助的方法传送未知的量子态,而量子密集编码则是利用量子信道传送经典比特信息。 本文首先介绍了量子隐形传态和密集编码的基本理论,然后对量子隐形传态和密集编码创新研究如下: 一.讨论量子隐形传态及变换算符之间的关系: (1)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。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,验证了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。 (2)研究了d-级n-粒子隐形传态及量子态算符变换之间的关系。利用部分纠缠态以及利用d-级n+1-粒子态作为量子信道对d-级n-粒子态的隐形传态方案进行讨论,分别将体系的总量子态按照扩展Bell基展开,给出了变换算符与实际隐形传态过程中操作幺正算符之间的联系,同时验证了变换算符可逆是成功实现d-级n-粒子态的必要条件,分析了两种协议的优缺点。 二.讨论完美隐形传态和密集编码: (1)先提出一个完美隐形传态和密集编码协议,利用一类满足一定条件的特殊态进行x|0(?)N+y|1(?)N的完美隐形传态和密集编码,发送者通过发送N-1量子比特可以传送N比特的经典信息。 (2)提出了n粒子量子比特纠缠态对任意单粒子量子比特完美隐形传态和密集编码的充要条件,说明发送者通过传输一量子比特能够传输两比特的经典信息。 (3)进一步讨论了高维系统情况,利用d-级,n-粒子态,对任意d-级单粒子态完美隐形传态的充要条件共有(d+2)(d-1)/2个,在这些条件下,发送者能够传输2log2d的经典信息。
【学位授予单位】:北京邮电大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:O413;TN918

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【参考文献】
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【共引文献】
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【二级参考文献】
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【相似文献】
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