基于六粒子态的双向可控量子隐形传态

论文摘要

随着现代人们对个人信息安全的不断重视,量子通信渐渐进入人们的视野。量子通信是利用量子力学的基本原理同现代通信技术相结合的新学科。而量子隐形传态则是量子通信的重要组成部分。通过量子隐形传态可以将发送方所拥有的量子态传送到接收方,从而实现量子态的传输。同时,由于量子隐形传态遵循海森堡不确定性和未知量子态不可克隆原理,所以量子隐形传态是绝对安全可靠的。而在量子隐形传态方案中合适的信道以及测量基可以有效的减少量子的损耗以及提高量子通信的效率。本文主要提出使用双三粒子GHZ态和六粒子纠缠态作为通信信道分别实现可对称的双向可控量子隐形传态以及非对称的双向可控量子隐形传态。第一部分主要讲解基于GHZ态的双向可控量子隐形传态方案,其中主要介绍基于三粒子GHZ态实现三方参与的双向量子可控隐形传态和基于三粒子GHZ态实现四方参与的双向量子可控隐形传态。两个方案中均使用GHZ态作为量子信道,而不同之处在于控制者人数的不同,而不同人数的控制者将会对隐形传态的安全性提供不同的保证。在隐形传态中发送者通过对其所拥有的粒子在合适的测量基下进行测量,并将测量结果通知控制者和接收者,如果控制者希望此次量子隐形传态继续,他将继续对其所拥有的粒子在合适的测量基下进行测量,并将测量的结果告知接收者。而接收者会根据发送者和控制者提供的信息对自己所拥有的粒子做对应的么正操作来还原发送者要发送的量子态,从而实现可控的量子隐形传态。该方案实现对称的量子双向可控隐形传态,即在该方案中发送方和接收方所传递的粒子数相同。但是在现实通信中信息传输并不一定是对等的,而这时就需要用到非对称的双向可控隐形传态了。第二部分主要讲解基于六粒子纠缠态的非对称双向可控量子隐形传态,相对于对称的双向量子隐形传态,非对称的双向量子隐形传态可以提供在量子信息传输方面更多的选择,同时也可以使发送方和接收方在传输信息的形式上有更多的可能性。在本方案中发送方Alice会将一个二粒子的量子态传输到接收方Bob,而Bob会将一个单粒子的量子态传输给Alice。这种传输方案可以更好的利用量子资源实现有侧重的信息传输。在粒子数有限的情况下,非对称双向量子隐形传态可以更有效的实现信息传输。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
•   1.1 量子通信的产生背景及其介绍
•   1.2 量子隐形传态的研究现状
•   1.3 论文结构安排
• 第二章 量子纠缠以及量子隐形传态
•   2.1 量子力学相关知识
•     2.1.1 量子力学基本定理
•     2.1.2 幺正变换的性质及量子逻辑门
•     2.1.3 量子测量
•   2.2 量子隐形传态
•     2.2.1 常见的纠缠态
•     2.2.2 量子通信
•     2.2.3 隐形传态的原理
•     2.2.4 受控量子隐形传态原理
•     2.2.5 双向可控量子隐形传态原理
•     2.2.6 非对称的双向可控量子隐形传态原理
• 第三章 基于GHZ态的双向可控量子隐形传态
•   3.1 三方参与的双向可控量子隐形传态
•   3.2 四方参与的双向可控量子隐形传态
•   3.3 总结
• 第四章 基于六粒子纠缠态的非对称双向可控量子隐形传态
•   4.1 非对称双向可控量子隐形传态
•   4.2 非对称双向可控量子隐形传态具体说明
•   4.3 总结
• 第五章 总结与展望
• 参考文献
• 发表论文和参加科研情况
• 致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 王贵祥

导师: 刘晓东

关键词: 量子隐形传态,六粒子态,量子纠缠,非对称双向可控隐形传态

来源: 天津工业大学

年度: 2019

分类: 基础科学,信息科技

专业: 物理学,电信技术

单位: 天津工业大学

分类号: TN918;O413

总页数: 62

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