多方EPR导引及其在安全量子通信中的应用

发布时间：2021-11-28 16:30

　　量子信息科学,作为量子力学和信息科学交叉产生的一门边缘学科,是以量子力学的基本原理为基础,开展基础量子信息科学、光通信等领域的研究工作,包括量子纠缠,量子并行,量子隐形传态等,并根据量子系统的这些特性对所获取信息进行重新编码,传输以及计算,由此提高信息的精确度,速度以及安全性。介于量子纠缠和贝尔非局域性之间,EPR导引具有天然的不对称性,是一种特殊的量子关联,在量子通信网络中起着重要的作用。在提出EPR导引这个概念以来,人们做了很多相关方面的探究,EPR导引也从理论上将两组份系统的研究扩展到了多组份,不少关于连续变量和分离变量的量子导引也在理论上和实验上也得到了相关的验证。然而,为了实现量子态的远距离传输,我们还需要探索更多的量子资源。量子纠缠交换是通过量子交换方案将两个空间分离且没有直接相互作用的量子态产生纠缠,是构建量子通信网络的一种重要技术,不管在分离变量量子系统还是连续变量量子系统,都在理论以及实验中得到了验证。最近,有人提出将该技术应用于分离变量和连续变量混合系统,它的验证意味着混合型量子通信网络的实现,极大的丰富了量子资源。随后,山西大学光电研究所将纠缠交换技术应用于高斯量... 

【文章来源】：山西大学山西省

【文章页数】：62 页

【学位级别】：硕士

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正交分量X与正

第一章绪论3对比发现，当0时，正交算符X的起伏压缩，而正交算符P的起伏增大。同样，当时，正交算符X的起伏增大，而正交算符P的起伏压缩。这两种情况可以在相空间中表示，图1.1(a)和图1.1(b)分别表示正交振幅和相位分量的起伏。X压缩P压缩图1.1正交分量X与正交分量Y的起伏压缩1.2.2光学分束器量子分束器模型在量子理论及相对论等物理领域的实验中起到很重要的作用，本文中我们所有方案都用到了光学分束器模型，接下来我们就介绍一下分束器的经典描述以及量子表述。首先是光学分束器的经典描述，如图1.2所示，在经典光学中，入射光入射到分束器后被分为两部分，分别为反射光和透射光。图1.2分束器经典模型这里假设r为光学分束器的反射率，那么t1r就为光学分束器的透射率，入(a)(b)

多方EPR导引及其在安全量子通信中的应用4射光的振幅与位相表示为,inin、透射光的振幅与相位表示为,tt、反射光的振幅与位相表示为,rr。接下来分两种情况进行讨论，（1）若u光不作考虑，则2222222,1,rintinrtinrr（1.10）（2）若u光被考虑时，u光的振幅与位相设为,uu。假设,,,,,,intintinrinrututurur（1.11）那么：,,,,11inrurintutiirinuiitinurererere（1.12）假设在理想状态下，即没有损耗，则在能量守恒条件下：2222rtinu（1.13）这里便要求其相位符合以下式子：,,,,0inrurintutiiee（1.14）通常情况下当u,t时,其它位相则是零，等式（1.12）便可进行简化：11rinutinurrrr（1.15）而对于分束器的量子表述，其量子模型如图1.3所示，其中图里的ina、ra、ta、ua分别是入射光、反射光、透射光以及辅助入射光。图1.3分束器量子模型这里假设不存在ua光束，则反射光以及透射光分别为：


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