基于部分测量增强量子隐形传态过程中量子Fisher信息的研究

发布时间：2020-09-10 12:26

　　 量子隐形传态是量子网络和可拓展量子计算的重要组成部分,凭借其广阔的应用前景吸引着学术界的广泛关注。量子隐形传态的目的是利用纠缠资源和经典通讯实现量子信息从一个端点到另一遥远终端的完美传送。一般来说,量子系统不可避免地受到周围环境噪声的影响,使得纠缠系统的相干性遭受损失,从而导致所传递量子信息的失真。量子Fisher信息(QFI)是量子度量学中的一个重要物理量,能给出预估参数精度的最优值。QFI对外界环境噪声敏感,这可导致测量参数精度的降低。本文主要致力于研究如何引入部分测量操作来提高量子隐形传态过程中的QFI。文中首先分析退极化噪声、相位衰减噪声及振幅衰减噪声对以EPR态作为纠缠信道的量子隐形传态过程中QFI的影响。然后,将零温环境的振幅衰减噪声推广到非零温环境,并研究如何引入部分测量操作来提高有限温环境下以EPR态、GHZ态及W态为量子通道的隐形传态过程中的QFI。依据隐形传态过程中构成纠缠通道的各个量子比特的受噪声情形,我们详细考虑了不同传输方案所对应的QFI。通过构造每种量子隐形传态方案的量子线路图,分析QFI与推广振幅衰减噪声参数的变化关系。最后,对各种方案中的受噪声粒子施加部分测量操作,并对相应的噪声参数进行优化,着重探讨了施加最优部分测量操作后QFI的改进量。结果表明,经过优化后的部分测量操作能有效提高有限温环境下量子隐形传态过程输出态的QFI;而且量子系统所处的环境温度越低,QFI的提高效果可越显著。本文的研究可加深理解部分测量操作在量子通信过程中的应用,并有助于相关量子参数估计和量子信息任务的实现。
【学位单位】：华东师范大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：O413
【部分图文】：

量子隐形传态基本原理

（b）图 2.1 基于 EPR 态隐形传送单比特态的量子线路图, 其中（a）粒子 2 受噪声;（b）粒子 1、2 同时受噪.（1） 退极化噪声对量子 Fisher 信息的影响若粒子 2 在传送过程中经受退极化噪声的干扰，并概率性的发生比特翻转，相位翻转，混合翻转三种错误。经历退极化噪声后纠缠信道的演化为 = ( ) = ∑( ) ) = ( )其中 = 表示初始纯态的密度矩阵， 为退极化噪声的 Kraus 算

华东师范大学硕士学位论文 = ě ě = ě = ě = ě ě )，经退极化噪声后，最终输出态的 QFI 为： = Ё( ) ě

【参考文献】

相关期刊论文 前5条

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本文编号：2815821