基于施密特分解的多量子比特隐形传态协议研究

论文摘要

量子通信是量子力学与信息学交叉形成的新兴学科,依托量子态的量子特性,对通信系统中的经典信息进行传输,旨在提高通信的安全性和可靠性。量子隐形传态系统借助经典信道传输辅助信息,通过量子信道实现量子态的分发和传输,具有与经典信息论相比更安全高效的应用价值,该技术还将促进量子网络和量子计算的进一步发展。本文的主要研究内容包括:1、掌握了一些量子隐形传态的基础理论。针对量子傅里叶变换的物理性质,证明了量子傅里叶变换计算基的完备正交性。对量子系统进行施密特分解,将所研究的问题根据量子系统与预传输态施密特秩的相等与非相等关系分成两类。2、针对量子系统与预传输态施密特秩的相等关系,提出了一种五量子比特Brown态预先分发作为量子信道的四量子比特GHZ态的隐形传态协议。通过探索系统线性变换的方法,得到投影测量基与幺正变换矩阵的对应关系。该方法使特定量子态的量子隐形传态协议的设计更具普适性。进一步对GHZ态的隐形传态协议进行了n维扩展,并验证了基于施密特秩相等关系中线性变换方法的正确性。3、针对量子系统与预传输态施密特秩的非相等关系,提出了一种五量子比特Brown态预先分发作为量子信道的三量子比特W态的隐形传态协议。通过探索系统量子傅里叶变换的方法,得到投影测量基与幺正变换矩阵的对应关系。分析表明,量子傅里叶变换能够适用于更复杂的粒子结构,并具有将复杂系统简化的能力。进一步对W态的隐形传态协议进行了n维扩展,并验证了基于施密特秩非相等关系中量子傅里叶变换方法的正确性。

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文章来源

类型: 硕士论文

作者: 宋丹

导师: 曹正文,张同意

关键词: 量子通信,量子隐形传态,施密特分解,线性变换,量子傅里叶变换

来源: 西北大学

年度: 2019

分类: 基础科学,信息科技

专业: 物理学,电信技术

单位: 西北大学

分类号: O413;TN918

总页数: 74

文件大小: 2799K

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