远程制备量子态中噪声影响研究

论文摘要

纠缠信道作为一种重要的量子资源,在量子通信中起着至关重要的作用。量子隐形传输和量子态远程制备是其中重要的研究分支。本文以Bell态作为纠缠信道,提出含有中间节点的量子态远程制备协议,并分析该协议在噪声信道下信息传输的影响因素。首先,本文提出含有中间节点的远程制备单比特量子态的噪声因素影响的方案。该方案利用Bell态作为纠缠信道,研究理想情况下含有中间节点的远程制备单比特量子态,并分析比特翻转信道、相位翻转信道和振幅阻尼信道对含有中间节点的远程制备单比特量子态的影响。在此基础上,本文提出含有中间节点的远程制备两比特赤道态的噪声因素影响的方案。该方案研究理想情况下含有中间节点的远程制备两比特赤道态,并讨论不同噪声对含有中间节点的远程制备两比特赤道态的影响。最后,本文讨论远程制备四比特团簇态的噪声因素影响的方案。该方案采用四比特团簇态作为量子信道,远程制备任意四比特团簇态,并分析四种噪声对远程制备四比特团簇态的影响。结果表明,对于赤道态(即目标态只包含相位信息),在比特翻转信道下,输出态保真度与相位因素有关。在相位翻转信道下,输出态保真度与相位因素无关。在振幅阻尼信道下,对于单比特赤道态,输出态保真度与相位因素无关;而对于两比特赤道态,输出态保真度与相位因素有关。此外,对于一般量子态(即目标态包含幅度和相位信息),输出态保真度在任意噪声信道下都与目标态的幅度因素有关。

论文目录

摘要

Abstract

第1章绪论

1.1 量子通信简介

1.2 研究现状与意义

1.3 研究内容

1.4 论文结构安排

第2章基础知识

2.1 量子态

2.2 密度算符

2.3 量子门操作

2.4 量子测量

2.5 噪声信道的表征形式

2.6 量子保真度定义

2.7 本章小结

第3章含有中间节点的远程制备单比特量子态的噪声因素影响

3.1 含有中间节点的远程制备单比特赤道态的方法

3.2 含有中间节点的远程制备单比特赤道态的噪声因素影响

3.2.1 比特翻转信道

3.2.2 相位翻转信道

3.2.3 振幅阻尼信道

3.3 含有中间节点的远程制备一般单比特量子态的方法

3.4 含有中间节点的远程制备一般单比特量子态的噪声因素影响

3.4.1 比特翻转信道

3.4.2 相位翻转信道

3.4.3 振幅阻尼信道

3.5 本章小结

第4章含有中间节点的远程制备两比特赤道态的噪声因素影响

4.1 含有中间节点的远程制备两比特赤道态的方法

4.2 含有中间节点的远程制备两比特赤道态的噪声因素影响

4.2.1 比特翻转信道

4.2.2 相位翻转信道

4.2.3 振幅阻尼信道

4.3 本章小结

第5章远程制备四比特团簇态的噪声因素影响

5.1 远程制备四比特团簇态的方法

5.2 远程制备四比特团簇态的噪声因素影响

5.2.1 比特翻转信道

5.2.2 相位翻转信道

5.2.3 振幅阻尼信道

5.2.4 去极化信道

5.3 本章小结

第6章总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间的研究成果

致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 吴娜娜

导师: 姜敏

关键词: 量子纠缠,量子态制备,噪声信道,保真度

来源: 苏州大学

年度: 2019

分类: 基础科学,信息科技

专业: 物理学,电信技术

单位: 苏州大学

分类号: O413;TN918

DOI: 10.27351/d.cnki.gszhu.2019.001904

总页数: 71

文件大小: 3630K

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