收藏本站
《湖南师范大学》 2008年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

量子通信中的量子消相干和量子中继器

童朝阳  
【摘要】: 随着信息技术和量子力学的发展,以量子力学为基本规律的量子信息学逐渐形成。量子信息学主要由量子通信和量子计算两大部分组成,它的核心旨在巧妙地利用量子相干性对信息的新型载体-量子比特进行操纵控制,以非常规的方式进行信息的编码、存储和传送。由于在信息传送过程中,系统与环境可能会发生相互作用而消相干,即量子通道为噪声量子通道,研究如何提高量子通道的消相干敏感性,消相干对量子通信过程的影响是有重要的学术意义的。 本文研究了量子通道的消相干敏感性和消相干对量子中继器的影响,提出了一个量子中继器方案。本文的主要创新结果如下: 1、利用确定量子态过滤方法,考虑了纠缠态输入对连续变量线性损失通道和三种典型的离散变量通道的消相干敏感性问题的影响。发现对连续变量线性损失通道而言,纠缠态输入可改善通道的消相干敏感性,且纠缠越大,消相干敏感性越好;模数越多,消相干敏感性越差。对离散变量通道而言,纠缠态输入可改善退极化通道和相位阻尼通道的消相干敏感性,但不一定能改善振幅阻尼通道的消相干敏感性。 2、利用消相干的Kraus算符表示理论,研究了三种典型消相干方式,即退极化衰减,相位衰减和振幅衰减,对基于受控非门的单用户单量子比特量子中继器的信息-扰动平衡性的影响。发现消相干导致探测量子比特的三种子空间,即正常子空间,反常子空间和无消相干子空间的存在。在不同的子空间,该量子中继器的传递和猜测保真度展现不同的特点。在正常子空间,消相干使传递和猜测保真度减小;在反常子空间,消相干反而使传递和猜测保真度增大;在无消相干子空间,这两个保真度保持不变,这意味着在该空间消相干不会影响信息-扰动平衡性。引入了评价该量子中继器质量的品质因子,发现通过调节探测量子比特的振幅因子和相位因子,可有效的控制品质因子。 3、提出了在传输线上提取未知两量子比特最大纠缠态信息的量子中继器方案。通过调节探测量子比特态,该方案的最大猜测保真度可达到量子力学所允许的最大值1/2,因而该方案是最佳的。我们还将该方案推广到了在传输线上有多用户的情况,发现在每个用户的探测量子比特态相同的情况下,每个用户的猜测保真度不会随用户数目的增多而改变,但传递保真度会减小,平衡曲线也会降低。我们还发现在用户数N=2的情况下,N=1时的平衡曲线可通过第二个用户适当调节探测量子比特的参数而获得。
【学位授予单位】:湖南师范大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:O413.1

【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 胡晓荷;;郭光灿院士谈来自量子世界的新技术[J];信息安全与通信保密;2011年09期
2 卢道明;;原子与耦合腔相互作用系统中的纠缠特性[J];物理学报;2011年09期
3 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
4 卢道明;;原子测量对耦合腔系统中纠缠特性的影响[J];光学学报;2011年07期
5 ;举手问吧[J];大科技(科学之谜);2011年07期
6 ;蝌蚪互答[J];大科技(科学之谜);2011年06期
7 潘长宁;方见树;彭小芳;廖湘萍;方卯发;;耗散系统中实现原子态量子隐形传态的保真度[J];物理学报;2011年09期
8 ;澳研发出迄今最高效激光量子存储技术[J];光学仪器;2010年04期
9 申玉梅;邓晓玮;贾晓军;;连续变量量子纠缠增强实验的改进[J];量子光学学报;2011年02期
10 伊健;邬云文;;耗散腔场中双光子Tavies-Cummings模型量子纠缠分析[J];吉首大学学报(自然科学版);2011年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 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
2 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
3 李福利;;原子相干与量子纠缠[A];第十二届全国量子光学学术会议论文摘要集[C];2006年
4 郭锐;杨帆;夏林;许顼;乐旭广;李俊涛;马千里;鹿搏;熊伟;翟跃阳;周小计;陈徐宗;;冷原子配对散射中的量子纠缠现象[A];第十三届全国量子光学学术报告会论文摘要集[C];2008年
5 邓阿丽;夏云杰;;利用分束器通过条件测量制备非经典光场态和量子纠缠态[A];第十一届全国量子光学学术报告会论文集[C];2004年
6 沈健;;量子纠缠、突现、还原的复杂性[A];科技工作者的社会责任与和谐社会建设研究——第二届全国“科技与社会发展”中青年南方论坛论文集[C];2007年
7 许元元;冯勋立;於亚飞;张智明;;基于线性光学元件实现量子纠缠纯化的理论研究[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 傅盘铭;程太旺;李晓峰;郭东升;;量子电磁场中的非经典电子波包——电子和光子的量子纠缠(Entanglement)[A];Strong Field Laser Physics--Proceedings of CCAST(World Laboratory) Workshop[C];2002年
9 马小三;王安民;杨晓冬;尤浩;;3粒子体系的纠缠演化[A];第十一届全国量子光学学术会议论文摘要集[C];2004年
10 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
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 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
2 记者 刘霞;美首次用微波让两个离子发生量子纠缠[N];科技日报;2011年
3 本报记者 刘纯友;与“量子纠缠”亲密接触[N];安徽日报;2006年
4 记者 刘纯友;中科大刷新量子纠缠世界纪录[N];安徽日报;2010年
5 本报记者 陈磊;郭光灿:与量子“纠缠”到底[N];科技日报;2006年
6 常丽君;科学家提出观察类时纠缠实验新设想[N];科技日报;2011年
7 张永德;漫谈量子信息学[N];人民日报;2003年
8 刘纯友;中科大教授实验实现“量子中继器”[N];安徽日报;2008年
9 吴长锋;扫除量子通信的一大“绊脚石”[N];科技日报;2008年
10 姚忆江;潘建伟和他的六个世界首次[N];南方周末;2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 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
2 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
3 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
4 李崇;量子通讯理论的矩阵表述[D];大连理工大学;2003年
5 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
6 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
7 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
8 谢钦;广义双Jaynes-Cummings模型的纠缠动力学[D];湖南师范大学;2011年
9 谢琼涛;超冷原子系统中的混沌、分叉与量子纠缠[D];湖南师范大学;2006年
10 詹志明;量子纠缠态的制备[D];华中科技大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 康乐;量子信息传输及纠缠产生[D];大连理工大学;2010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 任宝藏;两体Quantum Discord及信道对其影响[D];河北师范大学;2010年
4 曹敏;多粒子量子态的隐形传态和量子热纠缠[D];苏州大学;2004年
5 马凯华;Negativity的新定义及其应用[D];大连理工大学;2011年
6 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
7 曾可;两个二能级原子与单模真空场相互作用的量子纠缠[D];湖南师范大学;2005年
8 常平;C类反铁磁模型的纠缠和相变[D];延边大学;2007年
9 许兰;激发纠缠相干态的非经典特性研究[D];湖南师范大学;2006年
10 姜春蕾;腔QED系统中的量子纠缠[D];湖南师范大学;2006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
  • 010-62791813
  • 010-62985026