【摘 要】
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量子通信是结合量子力学与经典通信产生的一门新兴学科.它利用量子态为信息载体进行信号发射、传输和处理,在传输效率、通信安全、远距离通讯和信息量方面有着极大的优势.近年来这门学科已逐渐由理论趋于实验,并向实用化发展,成为二十一世纪通信发展的一个重要领域.本文围绕量子通信中的分支—量子操作传送,研究了双向量子操作传送协议,循环受控量子操作传送协议.主要研究内容如下:1.双向量子操作传送.结合双向隐形传态
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量子通信是结合量子力学与经典通信产生的一门新兴学科.它利用量子态为信息载体进行信号发射、传输和处理,在传输效率、通信安全、远距离通讯和信息量方面有着极大的优势.近年来这门学科已逐渐由理论趋于实验,并向实用化发展,成为二十一世纪通信发展的一个重要领域.本文围绕量子通信中的分支—量子操作传送,研究了双向量子操作传送协议,循环受控量子操作传送协议.主要研究内容如下:1.双向量子操作传送.结合双向隐形传态与量子操作传送,利用不同纠缠态作为量子信道,设计了两个双向量子操作传送方案.假设方案中有2个参与者Alice和Bob,他们既是发送者也是接收者.通过使用Bell测量和单粒子测量,受控非门操作以及适当酉变换,Alice可以把一个未知的任意单粒子酉操作UA作用于Bob的量子系统,同时,Bob也能将酉操作UB作用在Alice的系统,从而实现酉操作的双向传递.2.循环受控量子操作传送.在双向量子操作传送方案的基础上,增加了控制者和参与者.方案只有在控制者David的帮助下,Alice可以实施一个未知量子操作UA在Bob的目标粒子上,同时,Bob实施一个单粒子酉操作UB在Charlie的目标粒子上,Charlie执行未知单粒子酉操作UC在Alice的粒子上.随后将方案推广到n方循环的受控量子操作传送.同时,通过改变量子信道,可以实现反方向的循环受控量子操作传送方案.3.噪声对循环受控量子操作传送的影响.实际情况中量子系统不可能完全封闭,通常不可避免地会受到噪声影响.基于理想情况下的循环受控量子操作传送方案,研究幅值阻尼噪声、相位阻尼噪声、比特翻转噪声以及相位翻转噪声对方案的影响,并利用保真度来衡量每一种噪声环境下的信息丢失量.
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