纠缠态辅助下三方通信复杂度的理论研究

来源 :南京邮电大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lifazhan197809
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量子纠缠是量子信息中最为重要的资源之一,其在量子计算、量子隐形传态、超密编码以及量子密码学等方面都有着极为广泛的应用。近年来,科研人员发现利用量子纠缠可以减少计算某些特定布尔函数的通信复杂度,这成为量子纠缠应用的一个重要领域。本文首先介绍了对于计算特定布尔函数的两方通信复杂度问题,采用纠缠态辅助与不采用纠缠态辅助的研究方案。通信双方通过两比特经典通信,采用纠缠态辅助正确计算布尔函数的概率要高于不采用纠缠态辅助的情况。然后,提出了一般形式的三量子比特纠缠态辅助下的计算特定布尔函数的三方通信复杂度方案,该方案中布尔函数的输入变量分布在通信三方。计算分析表明如果通信三方没有事先分享纠缠态,至少需要四比特的经典通信才能完成计算任务;有纠缠态辅助下,仅通过三比特的经典通信能够以一定的概率完成任务,成功概率与纠缠态的具体形式有关,当选择合适的纠缠态时,成功概率最高可达100%。最后我们还设计出了实现一般形式的三量子比特纠缠态辅助下的三方通信复杂度方案的量子线路,该量子线路中所涉及的量子逻辑门、测量等操作依靠现有的技术均可以实现。
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