基于GHZ型态的量子隐形传态协议设计
发布时间：2022-01-11 16:42
量子通信是一门结合量子物理和经典信息学的新兴交叉学科,是一种新型通讯方式.与经典通信相比,量子通信具有传输能力强、容量大、传输效率高、无条件安全性等优势,从而吸引了大量的学者对量子通信进行研究.本文主要围绕量子通信领域中量子隐形传态,以GHZ型态的张量积为量子信道,设计了双向受控及非对称循环量子隐形传态协议.主要内容如下:1.提出了基于GHZ型态实现多粒子GHZ型态的双向受控隐形传态协议.在协议中,首先,通信双方对自己的粒子进行受控非门和投影测量操作并公布测量结果;然后,控制者对自己的粒子进行投影测量并公布测量结果;最后,通信双方根据所得的测量结果对自己的粒子做相应的幺正变换即可实现双向受控隐形传态.同时对协议的效率和安全性进行分析,证明了该协议安全高效.2.融合非对称量子隐形传态和循环量子传态的思想,利用GHZ型态的张量积作为量子信道设计了实现任意单粒子,Bell态,GHZ态的非对称循环（受控）量子隐形传态的两个协议.协议一中三个参与者只需通过简单的投影测量及幺正变换即可实现非对称循环量子隐形传态;协议二增加了一个可信的控制者David,从而更好的保障协议的安全性.最后,分析总结协议...
【文章来源】：四川师范大学四川省
【文章页数】：53 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
量子信道的构造.第一步:将10个初态为|0的乘积态作为量子线路的输入态|,可以表示为
四川师范大学硕士学位论文测量结果UTUTBSMAlice57惧瘄BobCharlieAlice量子信道的构造量子测量Alice幺正变换BobCharlieCharlie9246813BSMBSMA17892321SM364512SMSMUT2Bob789`v45`v|45|789|2测量结果测量结果图5.1协议流程图.量子信道的构造阶段该量子信道不仅在理论上是存在的,而且在实际中可通过Hadamard门和受控非门操作实现.构造量子信道线路图及具体步骤如下:图5.2量子信道的构造.第一步:将9个初态为|0的乘积态作为量子线路的输入态|0,可以表示为|0=|01|02|03|04|05|06|07|08|09.(5.3)第二步:对粒子1,3,6进行Hadamard门操作,量子态|0变为|1,表示如下:|1=12√2(|00+|10)12(|000+|100)345(|0000+|1000)6789.(5.4)第三步:对粒子对(1,2),(3,4),(3,5),(6,7),(6,8),(6,9)进行受控非门操作,则量子信道构造为如下形式:|=12√2(|00+|11)12(|000+|111)345(|0000+|1111)6789.(5.5)28
5非对称循环量子隐形传态协议设计表5.1部分测量结果及相应幺正变换.13216312幺正变换|001|0032|+1|0063|++12245789|001|0032|1|0063|+12245789|011|0132|+1|0163|+1224578(9)|011|0132|1|0163|1224(5)789|101|1032|+1|1063|++12(2)4(5)78(9)|101|1032|1|1063|+12(2)45789|111|1132|+1|1163|+12245789|111|1132|1|1163|122457895.2基于GHZ型态的非对称循环受控隐形传态在本章节的协议1的基础上,添加一个可信的控制者David,能够更好地保障协议的安全性.为了实现非对称循环受控隐形传态协议,Alice、Bob、Charlie和David首先共享一个由3个GHZ型态张量成的12粒子纠缠态为量子信道,即|1,2,···,11,12=12√2(|000+|111)123(|0000+|1111)4567(|00000+|11111)8,···,12,(5.11)该量子信道可以由3个Hadamard门操作和9个受控非门操作构成,构造过程如图5.4所示:图5.4量子信道的构造.31
【参考文献】：
期刊论文
[1]非最大纠缠GHZ态的受控量子隐形传态[J]. 王娜,章志华,张嘉敏,舒兰. 四川师范大学学报(自然科学版). 2020(02)
[2]以十量子纠缠态为信道的循环受控量子隐形传态[J]. 彭家寅. 山东大学学报(理学版). 2019(09)
[3]量子密集编码的理论研究进展[J]. 莫智文,杨雪,江雨婷,柏明强. 四川师范大学学报(自然科学版). 2019(01)
[4]基于三粒子GHZ态的双向量子可控隐形传态[J]. 王贵祥,刘晓东,胡占宁. 原子与分子物理学报. 2018(06)
[5]以真五粒子非最大纠缠态为信道的双向受控隐形传态[J]. 彭家寅. 山东大学学报(理学版). 2018(12)
[6]任意Bell型纠缠态的双向受控概率隐形传态[J]. 王小宇,莫智文. 四川师范大学学报(自然科学版). 2016(06)
[7]基于GHZ态的无信息泄露量子对话[J]. 向毅,莫智文. 四川师范大学学报(自然科学版). 2016(03)
[8]基于五粒子Cluster态的受控双向量子隐形传态[J]. 郑晓毅. 量子电子学报. 2016(02)
[9]多控制者下的双向量子隐形传态[J]. 贺转玲,郭大波,王晓凯,窦磊. 量子光学学报. 2016(01)
[10]量子远程制备的理论研究进展[J]. 罗明星. 四川师范大学学报(自然科学版). 2015(02)
本文编号：3583112
【文章来源】：四川师范大学四川省
【文章页数】：53 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
量子信道的构造.第一步:将10个初态为|0的乘积态作为量子线路的输入态|,可以表示为
四川师范大学硕士学位论文测量结果UTUTBSMAlice57惧瘄BobCharlieAlice量子信道的构造量子测量Alice幺正变换BobCharlieCharlie9246813BSMBSMA17892321SM364512SMSMUT2Bob789`v45`v|45|789|2测量结果测量结果图5.1协议流程图.量子信道的构造阶段该量子信道不仅在理论上是存在的,而且在实际中可通过Hadamard门和受控非门操作实现.构造量子信道线路图及具体步骤如下:图5.2量子信道的构造.第一步:将9个初态为|0的乘积态作为量子线路的输入态|0,可以表示为|0=|01|02|03|04|05|06|07|08|09.(5.3)第二步:对粒子1,3,6进行Hadamard门操作,量子态|0变为|1,表示如下:|1=12√2(|00+|10)12(|000+|100)345(|0000+|1000)6789.(5.4)第三步:对粒子对(1,2),(3,4),(3,5),(6,7),(6,8),(6,9)进行受控非门操作,则量子信道构造为如下形式:|=12√2(|00+|11)12(|000+|111)345(|0000+|1111)6789.(5.5)28
5非对称循环量子隐形传态协议设计表5.1部分测量结果及相应幺正变换.13216312幺正变换|001|0032|+1|0063|++12245789|001|0032|1|0063|+12245789|011|0132|+1|0163|+1224578(9)|011|0132|1|0163|1224(5)789|101|1032|+1|1063|++12(2)4(5)78(9)|101|1032|1|1063|+12(2)45789|111|1132|+1|1163|+12245789|111|1132|1|1163|122457895.2基于GHZ型态的非对称循环受控隐形传态在本章节的协议1的基础上,添加一个可信的控制者David,能够更好地保障协议的安全性.为了实现非对称循环受控隐形传态协议,Alice、Bob、Charlie和David首先共享一个由3个GHZ型态张量成的12粒子纠缠态为量子信道,即|1,2,···,11,12=12√2(|000+|111)123(|0000+|1111)4567(|00000+|11111)8,···,12,(5.11)该量子信道可以由3个Hadamard门操作和9个受控非门操作构成,构造过程如图5.4所示:图5.4量子信道的构造.31
【参考文献】：
期刊论文
[1]非最大纠缠GHZ态的受控量子隐形传态[J]. 王娜,章志华,张嘉敏,舒兰. 四川师范大学学报(自然科学版). 2020(02)
[2]以十量子纠缠态为信道的循环受控量子隐形传态[J]. 彭家寅. 山东大学学报(理学版). 2019(09)
[3]量子密集编码的理论研究进展[J]. 莫智文,杨雪,江雨婷,柏明强. 四川师范大学学报(自然科学版). 2019(01)
[4]基于三粒子GHZ态的双向量子可控隐形传态[J]. 王贵祥,刘晓东,胡占宁. 原子与分子物理学报. 2018(06)
[5]以真五粒子非最大纠缠态为信道的双向受控隐形传态[J]. 彭家寅. 山东大学学报(理学版). 2018(12)
[6]任意Bell型纠缠态的双向受控概率隐形传态[J]. 王小宇,莫智文. 四川师范大学学报(自然科学版). 2016(06)
[7]基于GHZ态的无信息泄露量子对话[J]. 向毅,莫智文. 四川师范大学学报(自然科学版). 2016(03)
[8]基于五粒子Cluster态的受控双向量子隐形传态[J]. 郑晓毅. 量子电子学报. 2016(02)
[9]多控制者下的双向量子隐形传态[J]. 贺转玲,郭大波,王晓凯,窦磊. 量子光学学报. 2016(01)
[10]量子远程制备的理论研究进展[J]. 罗明星. 四川师范大学学报(自然科学版). 2015(02)
本文编号：3583112
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