量子度量和量子信道的实验实现

发布时间：2021-08-13 14:27

　　量子信息是量子力学与信息学交叉融合的产物,自量子信息诞生以来,就受到科学家广泛的关注。近年来量子信息在理论和实验上都取得了巨大的进展,具有广阔的前景。本硕士论文主要的工作分为以下两个方面:第一,研究了量子度量和如何用线性光学元件模拟振幅阻尼信道。在经典情况下,参数估计的最大精度极限是散粒噪声极限。量子度量即量子参数估计是指利用量子纠缠、量子干涉、量子测量等量子手段对未知相位进行估计。量子位相估计的精度受到海森堡极限的限制,却能够超越散粒噪声极限,从而实现高精度的测量。量子参数估计共有三个阶段:初态制备,参数化,测量。研究表明,在一些噪声信道中,例如振幅阻尼信道和泡利信道,纠缠辅助能够降低噪声的影响从而提高参数估计的精度。纠缠辅助的量子度量具体指的是探测态与辅助系统之间相互纠缠,在探测态参数化的过程中,辅助比特没有参与其中。本文详细描述了实验上如何利用线性光学元件模拟振幅阻尼信道,并提出了利用量子过程层析可以对实验结果进行分析处理。通过本文提出的实验方案可以实现任意参数的高保真度的振幅阻尼信道,并且可以把我们的实验光路应用到量子度量上,验证在振幅阻尼信道中纠缠辅助可以提高参数估计的精度。... 

【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

Moore定律计算机存在运算速度极限，如何建立不可破译、不可窃听的保密通信等等诸如此类的问

图 1.2 量子隐形传态原理图多有意思的特性。首先，量子隐形传态不违背“量子量后，未知量子态在测量时已经被破坏掉了，接收者的一个光子制备到相同的量子态上。其次，在整个过程一无所知，Alice 只需要通过经典信道把她的的测量结的限制，这使得量子隐形传态不可能超光速完成，因子隐形传态被传送的量子态不限于纯态。验上也取得了巨大的进展，1997 年，包括我国工作者re》上报道了第一个实现光子偏振态隐形传送的试验[1了另一个成功的量子隐形传态实验[16]。量子隐形传态程，我们坚信量子隐形传态在理论[17-20]和实验[21-24]方密码通信以及量子计算机等起到极大的推动作用。

图 2.1 量子比特的布洛赫球表示法图 2.1 所示，对角 (Diagonal) 偏振右旋 (Right Circular) 偏振的表示如 ( ) ( ) ( ) ( )

【参考文献】：
期刊论文
[1]一维分离时间量子行走的拓扑特性研究[J]. 张晓霞,李志坚.  山西大学学报(自然科学版). 2017(01)
[2]量子计算的研究进展[J]. 周正威,黄运锋,张永生,郭光灿.  物理学进展. 2005(04)
[3]量子隐形传态[J]. 苏晓琴,郭光灿.  物理学进展. 2004(03)

博士论文
[1]量子纠缠的直接测量研究[D]. 章礼华.安徽大学 2014
[2]量子度量学及量子Fisher信息的研究[D]. 钟伟.浙江大学 2014
[3]量子随机行走的基本性质及应用研究[D]. 李敏.中国科学技术大学 2013

硕士论文
[1]一维及多维的量子行走及其物理实现[D]. 张欣.东南大学 2017
[2]量子行走的共振传输及拓扑特性研究[D]. 王丹丹.山西大学 2016



本文编号：3340598