量子信息的传输及远程操控研究

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摘要: 量子信息学是以量子力学为基础的信息理论，是信息理论和量子理论的交叉学科，它为信息科学的发展提供了崭新的原理、方法和途径。量子信息的远程传输是量子信息领域研究的主要课题，是实现量子远程通讯和量子计算的必要步骤，在基础理论和实际应用两方面均具有重大意义。无可争议，21世纪，正是信息科学从经典跨越到量子的关键性时期。量子信息学是量子通信的一个重要分支。在量子通信中，除了需要传统的经典信道外，还需建立通信各方之间的量子信道，即通信各方之间的量子纠缠。量子纠缠在量子通信和量子计算中都起着关键的作用。因此，本文简要介绍量子通信中设计的主要概念，类型，理论框架及发展状况。59378

毕业论文关键词:量子信息，远程操控，量子理论，量子计算

Abstract：Quantum information science is the information theory based on quantum mechanics, is a cross subject of quantum theory and information theory, principle, method and provides a new way of it for the development of information science. Remote transmission of quantum information is a major subject in the field of quantum information, is a necessary step to realize Quantum information and quantum computation, are of great significance in the two aspects of basic theory and practical application. Indisputably, the 21st century, it is information science from classical to quantum critical period! Quantum information science is an important branch of quantum communication. In quantum communication, in addition to need the traditional classical channel, also need to establish communications between the parties the quantum channel, namely, quantum entanglement between the communication parties. Quantum entanglement in quantum communication and quantum computing has play a key role. Quantum communication are briefly introduced in this paper, therefore, the design of the main concepts, types, theoretical framework and the status of the development.

Key words: Quantum entanglement，quantum cloning theorem，quantum cryptography quantum state

1 引言 3

2 量子信息的产生与发展 3

2.1经典信息科学的发展及其面临的挑战 3

2.2量子信息的特征 5

3量子信息的概念与基本功能 6

3.1量子比特 6

3.2保真度 7

3.3量子纠缠 7

3.3.1量子纠缠的定义 8

3.3.2量子纠缠度量 8

3.3.3不克隆定理 9

4量子信息的提取和远程操控 10

4.1随机噪声对远程太制备的影响 10

4.2量子信息的远程操作 12

5 量子密码技术 13

5.1经典密码通信原理 14

5.2量子密钥的分发原理 14

5.3量子密钥的分发实验 15

结论 17

参考文献 18

致谢 19

1 引言

现代社会是信息社会 , 信息科学对我们人类的生活有着深远的影响，对整个社会的文明发展起着十分重要的作用这是其他学科根本无法相比的。因为我们的生活越来越离不开信息了,信息与我们的生活有着非常密切的联系，所以现代人们很期待信息技术的进一步发展, 这种现象导致了现在的信息系统的功能被最大城都的开发。经典信息学理论的概念和方法是量子信息学的基础，同时量子信息学的发展也依赖于量子力学和经典信息学原理。量子信息学中出现了经典信息理论中所没有的一些现象和概念，解决了许多经典信息学不能解决的问题，所以量子信息学被所有的学术研究者广泛关注，引起了一股新的研究热潮。在过去二十年的探究中，量子信息学已经慢慢发展成为一门多种学科互相影响的综合性学科。随着探索与研究的进一步深入，量子信息学一定将展示出它所含的巨大的应用价值，将为现代信息技术的进一步发展创造一片新的天地。