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量子通讯理论的矩阵表述

李崇  
【摘要】: 量子信息学是近年来理论物理研究中的一个新兴的研究领域,它利用量子力学理论来研究信息理论,是量子力学的新的应用与发展。在本论文的前4章中,较为系统地介绍了量子信息理论的基础知识、量子纠缠、Nielson定理、纠缠催化以及量子加密等内容。在第5章中,较为详细地阐述了我们引入的一种类矩阵简化符号在量子信息理论中的应用,该简化符号可以简化量子信息学中的一些计算,可以简化Schmidt分解过程,可以简化量子转移,还可以给出纯态的一维、二维的量子离物传态的简化公式,并且依据简化公式给出了如何构造Bob的局域幺正操作的方法,同时在本章中还给出了引入二维辅助态时一般概率传态的联合幺正操作的形式。在第6章中,提出了两种提高粒子使用效率的量子密钥分发方案----随机密钥分发和确定量子密钥分发方案,这两个方案可以使粒子的使用效率达到4比特/2对纠缠粒子(BB84方案中的粒子使用效率为1比特/2个粒子),并且讨论了这两种方案的安全性,在本章的最后一部分还提出了一个安全的量子通讯的方案。


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