噪声环境下任意两粒子和三粒子态的远程制备

发布时间：2020-10-26 00:37

　　 量子通信是量子信息的核心内容之一,它为信息的安全传输提供了新的方法.作为一种重要的量子通信方式,量子远程制备无论是在理论上还是在实验上都取得了丰硕的成果.由于实际的量子系统不可能独立于外部环境而存在,这必然导致量子系统遭受到周围环境噪声的影响,使得量子纠缠衰减,信息的传输出现误差.因此研究在噪声环境下的远程制备协议具有重要意义.本文研究了理想状态下利用χ态和Brown态作为纠缠信道的任意两粒子和三粒子态的确定性远程制备协议,并分析了七种噪声(振幅阻尼噪声,相位阻尼噪声,四种Pauli噪声和联合退相位噪声)对其产生的影响.论文取得的主要结果如下:1、提出了经由四粒子χ态的任意两粒子和三粒子态的确定性远程制备协议.与之前的远程制备协议相比,本文协议用到的局部酉操作仅仅是单粒子Pauli操作,没有使用复杂的多粒子酉操作.尤其是成功概率提高到了 100%,并且对制备态的复系数没有限制.这意味着本文协议的适用范围更广.此外,分析了七种噪声对方案的影响.在每种噪声下,不仅计算了输出态和保真度,还计算了平均保真度和态独立的平均保真度.结果表明保真度与振幅参数,相位参数和噪声参数都有关.除振幅阻尼和联合退相位噪声外,保真度均与测量结果无关.在Pauli噪声下信息的失真最大,相位阻尼噪声下失真最小.2、研究了上述七种噪声对经由Brown态的确定性远程制备协议的影响.类似于噪声对经由χ态远程制备方案影响的分析,取得了类似的结果.此外,通过对比七种噪声下经由X态和Brown态作为量子信道的协议,可以发现当制备态为三粒子最大纠缠态时,同种噪声下的保真度相同.当制备态为任意的两粒子态时,同种噪声下的态独立的平均保真度相同,也就是说噪声所引起的信息失真程度相同.这意味着噪声的影响不但与所使用的信道无关,而且与测量所使用的粒子的分配方式无关.这些结论或许有助于提高噪声环境下量子通信的效率和安全性.
【学位单位】：河南大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：O413;TN918
【部分图文】：

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【参考文献】

相关期刊论文 前2条

1 王媛;计新;;Deterministic joint remote state preparation of arbitrary two-and three-qubit states[J];Chinese Physics B;2013年02期

2 苏晓琴,郭光灿;量子通信与量子计算[J];量子电子学报;2004年06期

本文编号：2856215