四体纠缠态量子克隆的研究

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量子纠缠态是量子克隆的重要信息资源,而四体纠缠态具有更为特殊的纠缠结构和性质,应用在量子克隆过程中会产生很多特殊现象,因此近年来成为一个研究热点。  本论文首先介绍了两体纠缠态和三体纠缠态量子远程1?2近似克隆的理论。然后采用量子远程克隆的方案,对四体纠缠态进行了1?2近似克隆的理论研究。主要取得以下几个方面研究成果:  1.基于单个量子信道,对三种不同类型四体GHZ态的量子远程1?2近似克隆进行了研究,并将研究结果推广到所有类型未知四体GHZ态的克隆。测量阶段,发送者Alice对输入态的四个粒子进行Bell基测量、Hadamard变换、基投影测量;测量完后将所有测量结果通过经典信道传送给接收者Bob和Charlie;恢复阶段,根据输入态的特点,Bob和Charlie各自采取相应的量子恢复操作。计算了输出态的保真度,得出所有方案克隆输出态的保真度均为5/6,表明提出的方案均为普适克隆方案。  2.基于两个量子信道,提出了三种未知四体GHZ态的量子远程1→2近似克隆方案,并将方案推广到对所有类型未知四体GHZ态的克隆。测量阶段,Alice进行三次Bell基联合测量;恢复阶段,根据输入态的特点,Bob和Charlie各自采取相应的量子恢复操作。通过计算输出态保真度,表明为相位不变的量子克隆,计算得到保真度的范围均为[21/36,25/36]。进一步研究了保真度与输入态态参量的关系。  3.从上述两类方案中得出四体GHZ态量子远程近似克隆在量子态恢复阶段的附加粒子选择规律,从多角度对比了两类方案的优劣,对多体纠缠态进行量子克隆时信道选择提供理论指导。
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