测量设备无关条件下三粒子量子态的纠缠目击形式

量子纠缠在量子领域的研究中十分重要,实际测量设备不完美会导致对量子态的误判,即把可分态误判为纠缠态。测量设备无关条件下的纠缠目击,免除了对测量设备的各种表征。对于测量设备之间共享的量子态,只要最终所统计出来的概率结果满足纠缠目击的条件,就可以判定测量设备之间共享的量子态是纠缠态还是可分态。本文在测量设备无关条件下,对于三粒子量子态的纠缠目击形式给出了详细的证明,并以含噪声的三粒子量子态-W态为例,给出了测量设备无关纠缠目击的具体分析过程。这对于三粒子量子态其他性质的研究,乃至拓展到多粒子量子态下的测量设备无关纠缠目击形式均具有十分重要的意义。

基于量子存储和纠缠光源的测量设备无关量子密钥分配网络

针对传统量子密钥分配协议安全密钥传输距离较短,难以实现长距离量子保密网的问题,提出了基于量子存储和纠缠光源(EPS)的测量设备无关量子密钥分配协议及其网络模型。比较了直接预报量子存储、非直接预报量子存储与基于EPS的量子存储的优劣,分析了基于量子存储和EPS的测量设备无关量子密钥分配系统中密钥生成率与安全传输距离、存储器量子态保持时间的关系。仿真结果表明,基于EPS的量子存储方案弥补了直接预报量子存储方案需要预报存储器的不足,安全传输距离远高于非直接预报量子存储方案,且当存储器的量子态保持时间T_1大于1 ms时,量子密钥生成率基本不再随T_1增大而增大。实验中采用双信道两用户网络模型,实际中可通过时分复用器和快速光开关实现单信道多用户的量子密钥分配网络。

量子-经典混合光网络的密钥分配协议研究

分析了点对点量子密钥分配协议的特点,在此基础上仿真研究了不同用户数量下量子-经典混合光网络量子密钥分配协议的网络性能,同时对比了三类协议的网络部署成本。仿真结果表明,对于中小型接入网(仿真用户数为32),制备-测量协议密钥生成率最高,安全传输距离最短,纠缠光协议密钥生成率最低,安全传输距离最长;对于较大规模网络,测量设备无关协议的网络部署成本最小,是建立混合光网络的最优选择。