量子态的远程制备方案

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摘要：量子态的远程制备是利用量子纠缠态作为量子信道，结合经典信道来实现的量子技术。在本论文中，我们详细介绍了量子态的远程制备的基本原理，调研了量子态的远程制备理论方案和实验实现两方面的相关进展。我们提出了利用三光子的三维最大纠缠态作为量子信道，实现对单光子的三维赤道纠缠态的受控不同时的双向量子态的远程制备的理论方案。控制方对手中的光子做三维H门操作并测量，通讯双方通过基矢变换、基矢测量以及做相应的幺正变换来完成受控不同时的双向量子态的远程制备。65472

毕业论文关键词：量子纠缠，赤道纠缠态，远程态制备

Abstract: Quantum remote state preparation is a quantum technology, which realized by using classical channel and quantum entangled state as quantum channel. In this paper, We detailed present the basic theories of quantum remote state preparation, and the development of quantum remote state preparation from both theoretical schemes and experimental schemes. We propose a theoretical scheme for controlled non-simultaneous bidirectional quantum remote state preparation of single photon three-dimensional equatorial entangled state by using three photons three-dimensional maximal entangled state as quantum channel. Controller operators the three-dimensional Hadamard transformation on his photon and measures, the communication parties through the basic vector conversion, the basic vector measurements, and make the corresponding unitary transformation to complete the controlled non-simultaneous bidirectional remote preparation of quantum state.

Key words: quantum entanglement, equatorial entangled state，remote state preparation

1 绪论 4

1.1 引言 4

1.2 量子态的远程制备的原理 4

2量子态的远程制备的研究进展 5

3 基于最大纠缠态实现赤道纠缠态的受控双向量子态的远程制备方案 8

总结 11

参考文献 12

致谢 13

1 绪论

1.1 引言

以量子力学的基本原理为基础的量子信息学是充分利用量子纠缠态的特点对信息进行操作和处理的一门新兴热门学科。爱因斯坦等人以及薛定谔的伟大工作对量子纠缠的提出起到重要的作用。基于量子纠缠实现量子态的隐形传递是量子信息的一项重要任务，应用量子纠缠态已经实现许多重要的量子信息过程[1,2]，如量子隐形传态、量子密集编码、量子态的远程制备、量子克隆，等等。

量子态的远程制备自提出以来，就一直是量子信息领域的热门量子技术。量子态的远程制备[3-10]利用通讯各方之间共享量子纠缠态作为量子信道，并可以相互之间进行经典通信来实现的。量子态的远程制备可以有效地节约经典资源，信息发送者确切地知道她所要传送的量子态，而信息接收者对待传送的量子态一无所知。值得一提的是：量子态的远程制备过程是相距任意远的通讯双方通过一系列经典的和量子的操作在信息接收者处构建出待传送的量子态，而并不是传送粒子本身。Pati的量子态的远程制备方案[4]是典型的量子态的远程制备方案，后来人们对此方案进行一系列的推广，提出许多种不同的量子态的远程制备的方案。在本论文中，我们以Pati的量子态的远程制备方案为例，介绍量子态的远程制备的原理。在详细调研关于量子态的远程制备的各种理论和实验方案的进展的基础上，提出一个受控不同时的双向量子态的远程制备的理论方案，通信双方分别为Alice和Bob，控制者为第三方Charlie，他们之间以一个三光子的三维最大纠缠态来构建量子信道，实现对单光子的三维赤道纠缠态的受控不同时的双向量子态的远程制备。文献综述