三粒子任意态的量子隐形传态的理论研究

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在二十一世纪这个科学技术高速发展的时代,信息成为人类赖以生存的三大资源之一,人类对信息的需求日益增长,信息科学在提高人类的物质生活和推动社会的文明发展中也发挥了重要的作用,人们不断致力于信息科学的发展研究,一个新的学科——量子信息学便应运而生。它突破传统经典信息学的束缚,将量子力学理论融合于内,单独成为了一门新兴学科,它涵盖量子通信、量子密码术、量子计算机等几方面,其中的量子通信主要是进行量子隐形传态、量子密码通信、量子密集编码等方面的研究。由于量子隐形传态安全可靠性高,并能进行大容量的信息传输,而且还比较能节省资源,所以在量子通信的研究中受到众多研究员的关注。目前,已经有许多关于量子隐形传态的方案出现。文章在介绍了量子隐形传态的产生背景、发展现状和前景意义后,在目前各种多粒子态的量子隐形传态方案中选择了三个三粒子态的隐形传送方案进行了举例分析。随后又在分析了前人提出的有关三粒子W态的量子隐形传送方案后,文章提出了一种新的简便的三粒子W态的概率受控隐形传送方案,方案中仅用一个非最大纠缠的EPR态和一个非最大纠缠的GHZ态作为量子信道,为了接收者能重建原始态,控制者需给予一定的帮助,然后接收者通过做适当的幺正变化操作并引进一些辅助粒子即可成功的重建原始态,简便的完成三粒子W态的概率受控量子隐形传态。而后基于团簇态在二粒子态的量子秘密共享方案中的应用,文章提出了团簇态在三粒子态的量子秘密共享中的应用方案,即利用两个四比特团簇态作为量子信道,在三方之间共享一个任意的三粒子态。方案中引入了塌陷算符,使得方案过程操作更为简便。此方案中只有两个接受者相互配合、忠诚,才能帮助其中之一重构原始态,这种共享过程更加安全、可靠。量子隐形传态以其优越的特性,使得它在量子通信中占据重要地位,它为未来信息科学的发展变革提供了可靠的物理基础,为实现全球量子通信网络提供了可行性前提,因此,从事量子隐形传态研究是科技进步的要求也是时代的要求。
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