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。

基于第三方控制的量子双向传态

提出一个基于第三方控制的量子双向传态方案:通信双方Alice、Bob和控制方Charlie事先共享一个六粒子团簇态,通信开始后,Alice、Bob分别对自己拥有的部分粒子作Bell基联合测量(BSM),若控制方同意双方通信,则对自己拥有的粒子对作测量,将粒子所处的态公布;通信双方根据控制方公布的测量结果,对各自的某些粒子作适当的幺正变换,即可在这些粒子上重建对方要传的态。由于加入了第三方的控制,双向传态的安全性得到了提高。

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.

受第三方控制的量子安全对话方案

通过量子隐形传态只能单向传递信息,从某种意义上说,并不是真正的"通信",本文提出一个由第三方控制的量子双向通信方案:通信双方经过幺正变换实现信息编码,然后分别对自己拥有的粒子进行贝尔基联合测量,公布测量结果,在控制方同意的情况下,实现量子安全对话,而控制方并不知道对话内容.由于控制方的加入,大大增强了量子对话的安全性,使得这一方案更趋完美.通过量子信道实现了经典信息的安全双向通信,它在未来量子安全对话、量子保密通信的实际应用中能起到重要的参考作用.

利用2个EPR对实现3粒子GHZ态的控制隐形传态

为了实现经济的控制隐形传态,提出一种利用2个部分纠缠EPR对实现3粒子GHZ态的概率隐形传输方案.该方案首先需要发送者向控制者申请量子信道,若控制者同意,才能通过纠缠交换,使发送者和接收者之间建立量子信道.然后发送者进行一次Bell基联合测量、两次H变换和两次单粒子测量.接收者根据发送者和控制者的测量结果,引入辅助粒子,进行两次控制非门操作和相应的幺正变换,就可以得到原始未知信息态的信息,传输成功的概率为4|a|~2|c|~2.该方案可以推广到N粒子GHZ态的控制隐形传输.若增加到N个EPR对为量子信道,还可以推广到(N-1)个控制者参与的N粒子GHZ态的控制隐形传输.该方案可以很好的应对一般的窃听方式.

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.

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.

多个控制者参与的量子态受控传递

本文提出了多个控制者参与的量子态受控传递方案。在该方案中,除了传递者Alice对其拥有的两个粒子作Bell基联合测量外,两个控制者大Charlie和小Charlie还必须对其拥有的控制粒子进行量子操作和测量,才能将未知量子态由Alice处传递到Bob处。此外,还研究了引入辅助粒子的方法来实现该受控传递的方案。

利用5粒子团簇态实现3粒子GHZ态的隐形传态

为实现简单经济的量子隐形传态,提出利用5粒子团簇态实现3粒子GHZ态的隐形传态方案.团簇态具有持续纠缠性和最大连通性等特点,很适合作为量子信道,可实现绝对安全的信息传递.该方案需要发送者进行两次Bell基联合测量、一次Hadamard变换和一次单粒子测量,并将测量结果通过经典信道告诉接收者.接收者根据发送者的测量结果,进行一次控制非门操作和相应的幺正变换,就可以实现量子的隐形传态,传输成功概率为100%.该方案中的操作比较简单,在实验上比较容易实现,具有很强的可操作性.