基于Bell态的任意两粒子态对称双向远程制备

提出了一种利用4个Bell纠缠态量子信道双向对称远程制备任意两粒子态方案。初态为实系数情况下,Alice和Bob分别利用与量子信道相匹配的正交测量基对粒子(1,3)位和(6,8)位投影测量;初态为复系数情况下,Alice和Bob分别引入辅助粒子(A1,A2)和(B1,B2),利用实数测量基对各自的粒子(1,3)和(6,8)进行投影测量后,分别使用与信道和实数测量基相匹配的复数测量基对粒子(A1,A2)和(B1,B2)进行投影测量。接收方收到对方的测量结果后,对每一种测量结果进行与测量基相对应的幺正变换操作,完成任意两粒子态对称双向远程制备。经过计算和验证,本方案制备成功的概率为100%,系统的信息传送效率为20%。

基于团簇态和贝尔态的不对称双向远程制备

提出了一种利用1个团簇态和3个贝尔态纠缠在一起的特殊量子信道来进行不对称双向远程制备的理论方案。Alice和Bob既是远程量子信息的发送者,也是接收者。Alice帮助Bob远程制备任意一个三粒子的纠缠态,同时Bob也帮助Alice远程制备一个四粒子的团簇态。Alice和Bob分别利用与量子信道相匹配的正交测量基对量子位(1,3,5)位和(8,b)位投影测量;接收方收到对方的测量结果后,对每一种测量结果进行与测量基相对应的幺正变换操作,直接成功制备的概率为1/8。随后给出了提高成功制备概率的方法:选取特定的系数取值,之后重复上述操作,完成任意三粒子纠缠态和四粒子团簇态的不对称双向远程制备。经过计算和验证,对方案进行概率提升后,成功制备的概率可达100%,系统的信息传送效率为36.84%。

通过五粒子信道的非对称双向量子信息传输

利用一个五粒子团簇态为信道,分别提出了三个关于二粒子态和单粒子态的双向受控量子信息传输协议。在第一个协议中,通过引入辅助粒子,实施受控非门运算和Bell态测量,Alice能把二粒子未知态传送给Bob,同时Bob也能把单粒子未知态传送给Alice。在第二个方案中,通过引入辅助粒子、巧妙构造正交基和执行单粒子投影测量,Alice能帮助Bob远程地制备二粒子已知态,同时Bob也能帮助Alice远程地制备单粒子已知态。由于他们充分利用了前馈策略去构造测量基,制备任务能够完美完成。在第三个方案中,结合前两个方案的特点,Alice能成功将二粒子未知态传送给Bob,Bob也完美地在Alice处制备单粒子已知态。上述三个方案离开监控者的允许是不能实现的。

六量子团簇信道的非对称双向受控远程态制备

用六量子团簇态作为量子信道,提出一个非对称双向受控远程态制备协议.在该方案中,在监察者Charlie的控制下,Alice能够为Bob远程地制备一个两粒子纠缠态;同时,Bob也能为Alice远程地制备一个任意单粒子态.该方案涉及到单粒子测量、量子受控相位门运算、Pauli算子及经典通信,对于现代光学技术而言,它们是易于物理实现.