纠缠态辅助下三方通信复杂度的理论研究

发布时间：2017-10-10 18:18

  本文关键词：纠缠态辅助下三方通信复杂度的理论研究

  更多相关文章： 量子纠缠 通信复杂度 布尔函数

【摘要】：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。
【关键词】：量子纠缠 通信复杂度 布尔函数
【学位授予单位】：南京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O413;TN918
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-7
• 第一章 绪论7-12
• 1.1 引言7-8
• 1.2 量子纠缠的研究现状8-9
• 1.3 纠缠态辅助下通信复杂度的研究现状9-10
• 1.4 本文主要内容和组织结构10-12
• 第二章 量子信息基础知识12-27
• 2.1 量子力学的基本假设12-14
• 2.2 量子比特14-15
• 2.3 量子纠缠15-20
• 2.3.1 量子纠缠的概念15-16
• 2.3.2 量子纠缠的度量16-17
• 2.3.3 几种常见的纠缠态17-20
• 2.4 量子线路及量子逻辑门20-25
• 2.5 本章小结25-27
• 第三章 两方通信复杂度问题的研究27-35
• 3.1 纠缠态辅助下的两方通信复杂度27-31
• 3.2 经典情况下的两方通信复杂度31-33
• 3.3 本章小结33-35
• 第四章 三方通信复杂度问题的研究及其量子线路的设计35-49
• 4.1 纠缠态辅助下的三方通信复杂度35-41
• 4.2 实现纠缠态辅助下的三方通信复杂度方案的量子线路的设计41-44
• 4.3 经典情况下的三方通信复杂度44-47
• 4.4 本章小结47-49
• 第五章 总结49-51
• 参考文献51-55
• 附录1 攻读硕士学位期间撰写的论文55-56
• 致谢56

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5 刘金明;王育竹;;利用两对纠缠粒子远程制备一个两粒子纠缠态[A];大珩先生九十华诞文集暨中国光学学会2004年学术大会论文集[C];2004年

6 向少华;宋克慧;施振刚;谌雄文;;噪声环境中两粒子纠缠态的纠缠消相干[A];第十二届全国量子光学学术会议论文摘要集[C];2006年

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本文编号：1007870