基于十量子比特团簇态的多量子双向链式受控量子隐形传态

为了在多参与者之间实现链式量子通信,采用十量子比特团簇态作为量子信道(quantum channel,QC),提出一种在4方之间进行多量子比特初始态的双向链式受控量子隐形传态(bidirectional-chain controlled quantum teleportation,BCCQT)协议.在通信参与者Alice、Bob、Charlie和通信控制者David之间进行量子通信,并且在量子通信过程中的安全性由控制者的权限和QC的纠缠特性予以保证的情况下,经过多量子比特初始态的复单转换、顺序通信、逆序通信、单重塑和复重塑等一系列复杂的过程和方法来重塑多量子比特初始态,实现了链式量子通信.结果证明该协议是可行的,同时,在此基础上对n+1方量子隐形传态和QC之间的关系提出了猜想.

基于五粒子团簇态实现四粒子团簇态的概率隐形传态

为实现更经济的四粒子团簇态的概率隐形传输,提出了一种利用五粒子团簇态为量子信道的隐形传态方案。基于解纠缠-隐形传输-重构纠缠方法,发送者在发送信息之前对信息态进行一次控制非门操作和投影测量,将解纠缠的信息发送给接收者。在这个过程中发送者需要进行2次Bell基联合测量和1次单粒子测量,接收者根据发送者的测量结果进行相应操作,得出解纠缠的信息态。引入辅助粒子重构原始的未知信息态,信息传输成功的概率为4|a|~2,提出的方案可以很好地应对一般窃听方式。

4粒子团簇态的可控隐形传态

为实现4粒子团簇态更加经济和安全的隐形传态,提出2种利用6粒子团簇态为量子信道的可控隐形传态方案,分别是3方参与的可控隐形传态方案和4方参与的可控隐形传态方案.在控制者同意信息传输的情况下,2种隐形传态方案成功的概率是一致的,为4 a2,即选用最大纠缠的6粒子团簇态为量子信道时,传输成功率为100%.通过2种方案的对比发现,控制方的增多可以有效地提高信息传输的安全性,但同时会使接收方还原原始信息的操作更加复杂.

基于四粒子团簇态的可控量子隐形传态

提出利用四粒子团簇态传送一个未知单粒子态从而实现可控量子隐形传态的方案,发送者对她自己拥有的两个粒子做一次Bell基联合测量,两控制者合作对其两粒子进行Bell基联合测量,接收者在两个控制者的帮助下对其自己的粒子做相应的幺正变换,即可得到要传送的单粒子态,完成可控量子隐形传态。

基于6粒子团簇态实现2粒子任意态的量子信息分离

通过对Lu Chao-yang等最近介绍6粒子团簇态的新应用研究,提出了一个新的2粒子任意态的信息分离方案.在这个方案中,发送者对自己拥有的粒子做一次5粒子von-Neumann联合测量,控制者对其拥有的粒子做单粒子的投影测量,接受者根据发送者和控制者的测量结果,对自己拥有的粒子做适当的幺正变换,就可以重建发送者的2粒子任意态,该方案成功的概率为100%.

基于团簇态信道的双粒子纠缠态可控量子隐形传态

提出利用四粒子团簇态传送一个未知两粒子纠缠态从而实现可控量子隐形传态的方案,发送者对她自己拥有的3个粒子做一次三粒子纠缠完备基联合测量,控制者对其拥有的粒子作局域测量,接收者在控制者的帮助下对其自己拥有的两粒子做相应的幺正变换,即可重新构造出发送者要传送的未知态,完成了可控量子隐形传态.

基于纠缠交换和团簇态实现二粒子任意态的可控隐形传态

提出一个对二粒子任意态的可控隐形传态方案,利用四粒子团簇态作为量子信道,用EPR态实现控制.首先,发送者向控制者提出申请,控制者再对其拥有的2个粒子做Bell基测量,并把结果通知发送者,实现纠缠交换.然后,发送者对自己手中的四个粒子做适当的幺正变换,接着进行纽曼测量,并把结果通知接受者.接受者根据发送者的测量结果,对自己拥有的粒子做适当的幺正变换,就可以重建发送者的二粒子任意态.方案成功的概率为100%.

四粒子团簇态的量子隐形传态

该文以4个二粒子最大纠缠态作为量子信道,研究了Alice将一个未知的四粒子团簇态(clusterstate)传送到远距离的接收者Bob的隐形传态过程.由于四粒子团簇态的特殊性质,接收者Bob只须施行64种可能的局部酉变换便能接收到Alice传送的未知态,从而实现了四粒子团簇态的量子隐形传态.

基于5粒子团簇态实现2粒子未知态的量子隐形传态

提出了一个决定性的传输2粒子未知态的量子隐形传态方案.在这个方案中,发送者Alice和接收者Bob共享一个5粒子团簇态.首先,发送者Alice对自己手中的粒子做一次5粒子von-Neumann联合测量,并把测量的结果通过经典信道告诉接收者Bob.接受者Bob根据发送者Alice通知的测量结果,对手中的粒子做相应的幺正变换,就能够获得发送者Alice想要传输的2粒子未知态.

基于五粒子团簇态实现经济和简单的二粒子任意态的可控隐形传态(英文)

通过对五粒子团簇态新应用的研究,提出了一个经济和简单的二粒子任意态的可控隐形传态方案.在这个方案中,发送者(Alice)、控制者(Charlie)和接收者(Bob)共享一个五粒子团簇态,发送者只需要执行Bell基测量,而控制者也仅需要执行单粒子投影测量.接受者根据发送者和控制者的测量结果,对自己拥有的粒子做适当的幺正变换,就可以重建发送者的二粒子任意态.这个可控隐形传态方案是决定性的,成功的概率为100%.与使用相同的量子信道进行二粒子任意态的可控隐形传送方案相比,不需要执行多粒子的联合测量,从而使得这个方案更加简单.

基于团簇态的跨中心量子网络身份认证方案

利用连续两次量子隐形传态技术,提出了基于四粒子团簇态的跨中心量子网络身份认证方案,实现了分布式量子通信网络中对客户的身份认证。在该方案中,认证系统包括主服务器和客户端服务器,主服务器和客户端服务器之间通过共享四粒子团簇态为量子信道进行通信,客户所有的操作都在客户端服务器上进行,不直接与主服务器进行通信。身份认证全部由服务器根据量子力学原理进行,保证了认证方案的安全性。最后,对该方案进行了安全性分析。

基于五粒子团簇态的可控量子安全直接通信

提出了一个利用五粒子团簇态实现的可控量子安全直接通信方案.在这一方案中,首先信息发送者Alice、信息接收者Bob和控制者Charlie共享由Alice制备的一有序序列团簇态作为量子信道;在确定量子信道的安全性以后,Alice制备编码量子态(Bell态)序列,然后通过对自己手中的粒子进行Bell基测量,接着Charlie对自己手中的粒子进行单粒子的测量,就能把信息传送给接收者Bob;最后,Bob测量自己手中的粒子,并通过分析三人的测量结果,从而获得Alice要传送的信息.在我们提出的方案中,携带信息的粒子不需要在公共信道上传输.该文中,我们给出了方案的安全性分析,证明了我们的方案是决定性的和安全的.在未来,我们的方案在以目前的实验技术为基础条件下很可能得到实现.

基于三方秘密共享4粒子团簇态实现三比特量子态的可控隐形传态

提出了三比特未知量子态的可控隐形传态方案,利用2个三方共享的4粒子团簇态作为量子信道,由第三方进行控制.首先,发送者(Alice)对其拥有的3个粒子对进行3次Bell基联合测量,并把结果通过经典信道告诉接收者(Bob)和控制者(Charlie).若控制者同意接收者重建未知量子态,则对自己的粒子对进行Bell基测量,并将结果通知接收者.接收者根据发送者和控制者的测量结果,对自己拥有的粒子对做相应的幺正变换,就可以重建发送者要传的三比特未知的量子态,从而实现可控隐形传态.

基于4粒子团簇态实现量子态的双向通信

提出了一个用4粒子团簇态作为量子信道传输量子态信息以实现双向通信的方案.在该方案中,通信双方Alice和Bob事先共享一个4粒子团簇态.在通信过程中:首先,将4粒子团簇态与双方要传递的量子态信息共同构成系综态;然后,Alice和Bob分别对自己拥有的部分粒子作Bell基的联合测量,并把测量结果通过经典信道告诉对方;最后,Alice和Bob根据对方公布的测量结果,作相应的幺正变换,就可以在自己的粒子上重现对方要传送的量子态信息.这样就达到了实现量子态的双向通信的目的.

利用GHZ态和EPR态隐形传送四粒子团簇态

提出了1个四粒子团簇态隐形传送的理论方案。该方案利用1个三粒子Greenberger Horne Zeilinger(GHZ)态和2个Einstein Podolsky Rosen(EPR)态作为量子信道,对Alice拥有的粒子进行3次Bell基测量和1次投影测量,使得Bob端的4个粒子建立起纠缠关系,根据测量结果再对这4个粒子做相应的局域酉变换,完全在Bob端恢复出Alice端的团簇态,最终实现任意四粒子团簇态的隐形传送。

9-量子团簇态信道的非对称双向量子信息传输

利用一个9-量子团簇态为信道,分别提出了三个关于二量子态和三量子态的双向量子信息传输协议。在第一个协议中,Alice能把三量子a1、a2和a3的未知态传送给Bob,Bob能把二量子b1和b2的未知态传送给Alice。Alice采用特殊三粒子态测量基,使得方案简化了一半。在第二个协议中,Alice在远方的Bob处制备三粒子a1、a2和a3的已知态,同时Bob也能在Alice处制备二量子b1和b2的已知态。由于他们充分利用了前馈测量策略,制备任务能够完美完成。在第三个协议中,利用前两个协议的优点,Alice能成功将三量子a1、a2和a3的未知态传送给Bob,Bob也完美地在Alice处制备二量子b1和b2的已知态。

四粒子团簇态的概率量子隐形传送(英文)

提出利用两个非最大的四粒子纠缠态作为量子通道,传送未知的四粒子团簇态的方案.研究表明,当接收者引入适当的幺正操作时,可以以一定概率成功完成量子隐形传送.

四粒子团簇态的量子信息分离

提出一个应用两个非最大纠缠态作为量子通道分离未知四粒子团簇态的方案.方案中,发送者制备初始态和作为量子通道的纠缠态,并将部分粒子分别发送给接收者和控制者;发送者与控制者分别对粒子作Bell基联合测量,并利用经典通道将测量结果告知接收者;根据测量结果,接收者在其粒子上执行相应的操作,从而完成量子信息分离.

基于W态和EPR对受控概率隐形传输类团簇态

提出一个利用部分纠缠EPR对和W态作为量子信道,在可信第三方(Charlie)的控制下,发送方(Alice)进行3次Bell基测量、一次Hadmard变换和单粒子测量,接收方(Bob)引进一个辅助粒子,进行相应的幺正操作,则可以以一定的概率实现类团簇态的隐形传输.

利用超导量子干涉仪制备N比特团簇态(英文)

利用两个超导量子干涉仪与腔场的相互作用,提出一种实现标准两比特量子相位门的方案。利用构造的两比特相位门,还提出了一种制备N比特团簇态的方案。在此方案中,量子信息被编码在两个超导量子干涉仪的相对稳定的基态上。在两个超导量子干涉仪与单模腔场的相互作用过程中,由于超导量子干涉比特的激发态被绝热地消去,激发态所引起的消相干得到了有效的抑制。此外,还讨论方案的实验可行性。