收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

联合幺正操作及其在量子通信中的应用

夏慧枝  
【摘要】:量子信息是现代科学技术发展中出现的一门至关重要的新兴学科,它包括量子计算、量子测量、量子密码术以及量子通信等,在现代通信技术的发展、仪器设备的改进以及国防科技等方面有着巨大的潜在作用。在量子信息学中,量子纠缠是个不可忽视的重要物理资源,可以说,量子纠缠贯穿着整个量子信息学领域。自从量子信息学诞生以来,诸多学者一直在探索怎样增强和传递量子系统之间的纠缠等问题。而对两体系或是多体系的联合量子操作可实现量子纠缠。另外,借助于量子操作,可使系统之间的纠缠得到转移,从而使部分系统之间的纠缠增强。在量子通信过程中,我们往往要根据实际的需要制备具有一定纠缠度的纠缠态或是通过量子操作实现系统间的纠缠度增加到某一特定值。故此,研究量子操作的纠缠特性就具有非常重要的理论和实际意义。 在量子通信过程中,人们常用控制非(C-NOT)操作实现两体之间的纠缠。而在实际操作中,由于环境噪声、仪器设备精密性等因素所造成的消相干影响,量子通道常为混合态通道。此时,常用的C-NOT操作是否是实现相应通信目的的最优操作尚未可知。故此,在本论文中我们将以联合幺正操作可以实现量子纠缠为主线,探讨一般联合幺正操作算符的纠缠特性。根据一般联合幺正算符的算符纠缠度量方式的多样性,比较各种算符纠缠度量方式的优缺点,并最终选用特定度量方式对两量子比特一般联合幺正算符的算符纠缠进行分析。通过分析两量子比特一般联合幺正算符的纠缠属性,探索两量子比特一般联合幺正算符的相关属性(如施密特数等)与其算符纠缠之间的关系,以达到对两量子比特幺正算符的纠缠特性的更深层次理解。至此,我们将对两量子比特一般联合幺正算符的算符纠缠进行系统地总结和归纳。最后,根据以上研究结果,探讨两量子比特一般联合幺正算符在不同量子通信过程中(量子纠缠交换、量子态纯化、量子隐形传态等)的实际应用,并研究量子通道容量、两量子比特一般联合幺正操作的算符纠缠、输出结果保真度这三者之间的匹配关系以及最优化选择方法。本文的主要成果如下: (1)给出了两量子比特一般幺正算符的算符纠缠度量通式;分析了一般幺正算符的相关属性;基于算符纠缠度量通式的提出,给出了一般幺正算符的相关属性及其算符纠缠之间的具体联系。如,一般幺正操作算符的施密特数与其算符纠缠之间的联系。 (2)在量子隐形传态过程中,研究了联合幺正操作的算符纠缠、通道容量以及输出态保真度这三者之间的匹配关系;在量子纠缠交换过程中,研究了联合幺正操作对交换后粒子对纠缠度的影响,并找到了纠缠交换前后纠缠粒子对的纠缠度之间的关系;在量子态纯化过程中,采用一般联合幺正操作来探讨幺正操作对非局域纠缠粒子对的纯化结果和效率的影响,并找出了联合幺正操作的算符纠缠能力、量子通道的纠缠度以及输出态纠缠度之间的匹配关系,根据所得的匹配关系,得出了最优化选择途径。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 曾宾阳;周南润;刘小青;;基于GHZ态的量子网络身份认证方案[J];量子光学学报;2009年02期
2 ;科学家发现“无痕截获”量子通信方法[J];光机电信息;2010年09期
3 本刊编辑部;;科学家预计10年内有望实现全球化量子通信[J];创新科技;2010年06期
4 詹源源;;量子通信技术的发展动态及应用[J];科协论坛(下半月);2011年02期
5 本刊记者;;中科大教授获得量子通信实验领域重大突破 实现基于冷原子量子存储的量子中继器[J];安徽科技;2008年09期
6 赵晗;周小清;;基于四粒子GHZ态的任意三粒子GHZ态量子隐形传送[J];吉首大学学报(自然科学版);2008年01期
7 ;科学家预计10年内有望实现全球化量子通信[J];技术与市场;2011年02期
8 ;首科园地[J];科技潮;2007年02期
9 宋海刚;谢崇波;;量子通信实用化现状分析与探讨[J];中国基础科学;2011年03期
10 郭光灿;;量子信息科学——一个令人惊奇的新兴领域[J];中国科学院院刊;2007年01期
11 周正威,郭光灿;纠缠催化反应及其限制条件[J];量子光学学报;2000年03期
12 赵玉芳,曹轶乐,杨伯君,于丽;量子孤子的产生及其在通信中的应用[J];光通信技术;2004年09期
13 王亦军;;幽灵般的超距感应[J];大科技(科学之谜);2008年01期
14 阎毅;裴昌幸;韩宝彬;赵楠;;基于量子纠缠的空间信息传输系统研究[J];空间科学学报;2009年02期
15 谭庆贵,胡渝;量子通信及其应用前景[J];光通信技术;2004年09期
16 王一奇;方建兴;姜炜星;;运用扩展的Bell测量实现三粒子任意态的量子隐形传态(英文)[J];苏州大学学报(自然科学版);2008年04期
17 王建荣;赖云忠;李坤;;Kerr介质中失谐量对级联三能级原子纠缠演化的影响[J];量子电子学报;2011年04期
18 薛鹏,韩超,喻擘,林秀敏,郭光灿;利用光学腔中的原子实现纠缠制备与量子通信[J];量子光学学报;2004年S1期
19 ;城域量子通信网建成 信息安全获重大突破[J];华南金融电脑;2009年10期
20 逯怀新,王晓芹,曲乐年,柳盛典;正则变换的幺正算符形式[J];烟台师范学院学报(自然科学版);1998年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张融;朱士群;;两维海森堡模型中的热纠缠[A];第十一届全国量子光学学术会议论文摘要集[C];2004年
2 陈志元;冯世栋;;量子通信技术及其军事应用分析[A];2010通信理论与技术新发展——第十五届全国青年通信学术会议论文集(上册)[C];2010年
3 陈小余;蒋丽珍;周云;邬良能;;量子高斯态的纠缠原因分析[A];第十一届全国量子光学学术会议论文摘要集[C];2004年
4 王锋;黄学秀;;简述光子纠缠在量子通信中的应用[A];第十七届全国原子、原子核物理研讨会暨全国近代物理研究会第十届年会论文集[C];2008年
5 盛宇波;邓富国;周宏余;;基于非线性cross-Kerr介质的纠缠纯化与浓缩[A];第十三届全国量子光学学术报告会论文摘要集[C];2008年
6 陈雅;程明;周磊;姚晶莹;朱士群;;三角型自旋梯的量子纠缠和量子失协[A];第十五届全国量子光学学术报告会报告摘要集[C];2012年
7 李宏荣;汪小莲;李福利;;光合作用体系能量传递和量子纠缠研究[A];第十五届全国量子光学学术报告会报告摘要集[C];2012年
8 闫玲博;;浅谈量子密码技术在军事通信上的应用[A];中国通信学会第五届学术年会论文集[C];2008年
9 胡雪元;古英;龚旗煌;郭光灿;;无条件的连续变量纠缠级联[A];第十三届全国量子光学学术报告会论文摘要集[C];2008年
10 王俊锋;徐平;喻小强;谢臻达;冷晗阳;赵建士;祝世宁;;利用级联二阶非线性相互作用产生四模连续变量纠缠[A];第十三届全国量子光学学术报告会论文摘要集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 詹志明;量子纠缠态的制备[D];华中科技大学;2005年
2 梁林梅;量子纠缠和纠缠转换的研究[D];国防科学技术大学;2002年
3 翟泽辉;连续变量量子离物传态及量子纠缠态的实验与理论研究[D];山西大学;2005年
4 郭金良;一维自旋链系统中量子纠缠的理论研究[D];大连理工大学;2010年
5 张雪华;近共振驱动系统中噪声压缩与量子纠缠的研究[D];华中师范大学;2011年
6 李崇;量子通讯理论的矩阵表述[D];大连理工大学;2003年
7 朱国强;量子纠缠及其在强关联系统中的应用[D];浙江大学;2005年
8 金贤敏;远程量子通信的实验研究[D];中国科学技术大学;2008年
9 孙哲;量子纠缠和保真度在凝聚态系统中的应用[D];浙江大学;2008年
10 马小三;量子退相干和量子纠缠动力学的若干研究[D];中国科学技术大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 夏慧枝;联合幺正操作及其在量子通信中的应用[D];安徽大学;2012年
2 宋朋;线性光学器件和量子纠缠的研究[D];曲阜师范大学;2004年
3 张天鹏;量子安全直接通信及QTDMC技术研究[D];西安电子科技大学;2009年
4 丁东;两粒子一般态及两粒子一般态中的部分项构成的未知量子态的概率隐形传输[D];河北师范大学;2006年
5 李红梅;基于非最大纠缠态的安全量子密集编码及其腔QED实现[D];湖南师范大学;2007年
6 姜春蕾;腔QED系统中的量子纠缠[D];湖南师范大学;2006年
7 张小伟;量子纠缠与纠缠浓缩[D];湖南师范大学;2007年
8 姜炜星;多粒子量子态的概率传态和概率控制传态[D];苏州大学;2007年
9 孙艳华;多光子纠缠态的量子纠缠与量子非局域性[D];湖南师范大学;2005年
10 杨武;量子隐形传态和量子秘密分享研究[D];湖南大学;2006年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 未进;安全无忧的量子通信[N];人民公安报;2010年
2 记者 黄堃;量子通信也可能被无痕窃听[N];新华每日电讯;2010年
3 耿熹;陈增兵:不会遭窃的量子通信[N];北京科技报;2008年
4 冯骞 本报特约通讯员 陈枫;量子通信:划时代的崭新技术[N];解放军报;2011年
5 张梦然;量子纠缠首次在电晶体线路中完美实现[N];科技日报;2010年
6 代群;中国科大在量子通信实验领域取得重大突破[N];大众科技报;2008年
7 本报记者 刘纯友;与“量子纠缠”亲密接触[N];安徽日报;2006年
8 吴长锋;扫除量子通信的一大“绊脚石”[N];科技日报;2008年
9 王雅丽;让黑客碰壁的量子密码[N];中国计算机报;2007年
10 李爱珍;山大谢常德等获国家自然科学二等奖[N];山西日报;2007年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978