【摘 要】
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量子通信作为量子信息的重要组成部分,以其安全和传输效率高等特点,已成为国内外物理学领域和信息学领域的研究热点。量子通信主要包含:隐形传态,量子远程态制备,量子对话和量子密钥分发等。然而,传统的隐形传态方案中一般使用参数已知的量子信道来完成信息传输任务。当已知信道与未知参数信道(所有通信方无法得知此信道的参数)交织在一起时,以往提出的相关量子通信方案可能会失效。首先考虑过往隐形传态过程中对非最大纠缠
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量子通信作为量子信息的重要组成部分,以其安全和传输效率高等特点,已成为国内外物理学领域和信息学领域的研究热点。量子通信主要包含:隐形传态,量子远程态制备,量子对话和量子密钥分发等。然而,传统的隐形传态方案中一般使用参数已知的量子信道来完成信息传输任务。当已知信道与未知参数信道(所有通信方无法得知此信道的参数)交织在一起时,以往提出的相关量子通信方案可能会失效。首先考虑过往隐形传态过程中对非最大纠缠信道的参数依赖问题,提出基于参数无关Bell信道的两跳隐形传态方案,接着给出基于Bell信道组合(既包含参数已知的Bell信道,又包含参数未知的Bell信道)的三跳隐形传态方法,然后分析了未知参数Bell信道链下的直接纠缠信道构建规律,并在此基础上给出基于参数无关Bell信道的多跳隐形传态方案。方案中通信参与方可概率地消除未知信道中的参数,从而减少了隐形传态协议对量子信道参数的依赖性。其次,将前一章的隐形传态方案推广到GHZ信道组合链,提出基于参数无关GHZ信道的多跳隐形传态方案。首先提出基于参数无关GHZ信道的两跳隐形传态方法,随后给出基于GHZ信道组合(既包含参数已知的GHZ信道,又包含参数未知的GHZ信道)的三跳隐形传态方法。接着推导出未知GHZ信道链下的直接纠缠信道构建规律,并根据此规律与信道匹配技术,将基于参数无关GHZ信道的多跳隐形传态概率地转化为上述基于参数无关GHZ信道的两跳隐形传态,进而完成未知量子态的传输任务。上述方案将传统的隐形传态方案推广至更一般的多种信道组合的场景,继而大大降低其对量子信道的要求。最后,针对现有量子对话方案对话形式单一问题,提出两种基于不同信道组合的非对称量子对话方案,包括基于Cluster态和GHZ态组合的非对称量子对话方法和基于W态和Bell态组合的非对称量子对话方案。通过单量子比特幺正操作,投影测量技术,通信双方可非对称地交换对方的信息。上述两个方案通过不同种量子信道组合完成量子对话,实现了灵活的非对称通信方式,有效适应量子对话更一般的场景需求。
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