一类最优相位协变量子克隆

相位协变量子克隆在量子密码术中有重要的应有。利用一般的量子克隆幺正变换形式,得到克隆的保真度。结果表明存在一类最优相位协变量子克隆。对这一类量子克隆的幺正变换,拷贝的保真度最大且相等。基于腔量子电动力学,提出实现这类量子克隆幺正变换的实验方案。

最优相位协变量子克隆(英文)

在量子信息科学中,量子克隆理论是基础理论,它提供量子密码术的绝对安全性。得到d维空间最优1→M=d+1相位协变量子克隆的具体变换,然后将这种克隆机推广到1→M=kd+1(k为整数)情况,并得到具体的变换。利用2维空间非最优2→M=2k+1相位协变量子克隆的形式,得到最优的克隆变换。两种类型的量子克隆机的拷贝忠信度符合已有的理论值。

非对称经济相位协变量子克隆的最优性(英文)

量子克隆被认为对量子密码术最优的个体窃听.特别的,最优相位协变量子克隆被认为是BB84方案的最优个体攻击.本文我们利用Cerf s形式,严格的证明两维空间中1→2非对称经济型相位协变量子克隆的最优性.证明中,我们得出另一种独立的幺正变换.我们的结果涵盖了以前的结果[Durt T,et al.Phys.Rev.A,2004,69:062316].

量子网络实现最优1→3相位协变量子克隆

利用最简单的两种量子逻辑门,即:量子旋转门和量子控制非门构成的量子网络实验量子克隆。选择不同的参数,量子网络可以实现最优1→3相位协变量子克隆。由于所采用的是普适的单比特逻辑门,这为不同的物理系统实现相位协变量子克隆提供了通用的方法。

腔QED技术实现最优非对称经济型1到3的相位协变克隆方案(英文)

本文提出一个在腔QED中实现最优非对称经济型1到3相位协变克隆的可行性方案,这种克隆不需要辅助粒子.在这个方案中,三个原子中的两个同时与腔场发生作用,并且受经典场的作用.此方案不受腔场的态和腔衰变的影响,因此,在实验上是可能实现的.

相位协变量子克隆的腔-超导量子干涉仪实现

在腔-超导量子干涉仪(SQUID)体系中提出了两个实现1→2最优相位协变量子克隆的方案。在这两个方案中,三能级SQUID通过拉曼转换与量子化腔场和微波脉冲相作用。在大失谐的条件下,激发态被绝热消去。腔场始终处于真空态,在腔和SQUID之间没有信息转移,腔的衰退得到很好的抑制。用这种方法,相位协变量子克隆可以通过四步来实现。

相位协变量子克隆的腔QED实现方案(英文)

提出一种1→2相位协变量子克隆的腔QED实现方案,该克隆过程是基于原子与两个高Q腔场的相互作用来实现的。腔场最初处于真空态。虽然该方案需要实现CNOT操作,但与其它方案相比该方案需要的操作更加简单方便,并且该方案里所使用的基本操作(受控量子门操作和经典场脉冲操作)都已经得到充分的验证。所以我们相信该方案能在实验上实现。

腔QED中相位协变量子克隆机的实现及纠错(英文)

应用N个二能级原子和单模真空腔场相互作用,提出了一个1→2的相位协变量子克隆机的方案。同时,基于这种克隆机,我们也提出了量子纠错方案,考虑了由相位和比特反转错误所产生的消相干影响,通过对后两个比特位进行Bell测量,并沿着合适的轴旋转第一比特,就可以恢复初始态。

利用离子阱技术实现1→2和1→3的最优非对称经济型相位协变克隆的方案

我们提出利用离子阱技术来实现1→2和1→3的最优非对称经济型相位协变克隆的实验可行性方案。在这两个方案中集体振动模开始处于真空态。在第一个方案中,我们先用激光驱动第一个离子,然后把振动模的态映射到第二个离子上。在第二个方案中,先用两束不同的激光驱动两个离子,然后把振动模的态映射到第三个离子上。这两个方案都是以共振边带激发为基础的,因此用现在的离子阱技术是可以实现的。

在离子阱系统下实现1→2通用和相位协变量子克隆(英文)

提出一个在离子阱系统下实现1→2最优通用和相位协变量子克隆的方案.方案采用离子与振动模的共振相互作用,使克隆机的整个过程所需要的时间少于系统的消相干时间,提高了系统的鲁棒性,因此方案具有可行性.

在XXX模型下内禀消相干对相位协变克隆的影响(英文)

研究了在一个三比特的海森堡XXX模型中,内禀消相干对相位协变克隆的影响.结果表明:系统的内禀消相干能导致克隆保真度随时间以指数衰减,并且衰减的速度与比率γ成正比;均匀磁场能够减缓内禀消相干对相位协变克隆的破坏.

在离子阱系统下通过制备W态实现1→M相位协变克隆(英文)

提出一个在离子阱系统下通过制备W态实现1→M相位协变克隆的方案.在此方案中,N个离子和振动模之间的相互作用是非对称的.通过调节激光场的相位,可以获得最大的保真度.由于在整个过程中振动模保持在真空态,因此此方案可以有效抑制消相干.

最优实数态克隆作为标准BB84方案的最优个体窃听攻击

我们给出最优ARSC是对标准BB8 4方案的最优个体窃听分析。基于量子克隆的个体窃听,说明在由Csiszár和K rner定理的密钥产生率的两个充分条件中,其中一个可以作为最好的充分条件。

基于坐标系旋转实现对实数态克隆的优化

实数态克隆是量子克隆的一个重要组成部分。但要想直接根据保真度优化操作的方法来获得优化的非对称实数态克隆变换关系式,数学运算上非常繁琐,且得到的结果也不简洁明了。因此通过引入坐标系旋转变换的方法,原坐标系中的实数态克隆在新坐标系中就变成了相位协变克隆。基于表象变换理论,对照优化的非对称相位协变克隆,可实现非对称实数态克隆在原坐标系中的优化,即得到了优化的非对称实数态克隆变换的一组系数。采用此方法优化非对称实数态克隆,处理运算的思路清晰,优化结果对称、工整、简洁,并可明确地得到优化的非对称实数态克隆各不同系数之间满足的特定关系。

无相互作用的量子克隆机(英文)

通过量子Zeno效应的无相互作用测量,提出了1→2经济型相位协变克隆机和1→3无辅助粒子的相位协变克隆机的实现方案.文中构建的量子克隆机与以往的方法相比结构简单,并有很高的成功几率,而且即使在外部有很强的环境干扰的情况下,仍然可以获得与克隆机最优值非常接近的保真度.

远程信息集中:优化非对称经济1→3相位协变克隆之逆

研究基于优化非对称经济1→3相位协变克隆的远程信息集中问题.首先,以最大纠缠W型态为量子信道,分别通过投影测量和半正定算子值测量,给出了两个远程信息集中协议,以非最大纠缠W型态为量子信道,将上述协议进行了推广.其次,通过投影测量,并分别以最大纠缠GHZ型态和四粒子团簇态为量子信道,提出了两个远程信息集中方案.当以最大纠缠GHZ型态为量子信道时,远程信息集中成功的概率总为1;而以W型态或团簇态为量子信道、信息集中成功的概率呈现出克隆态或量子信道之参数的函数形式.在以GHZ型态、团簇态和W型态这三种态为量子信道的信息集中协议中,前者之恢复操作最简单,第三个的恢复操作最复杂.最后,指出了上述协议都是安全和实验实现的.