连续变量受控密集编码量子通讯与无条件纠缠交换的实验实现

利用运转于参量反放大状态的非简并光学参量放大器 (NOPA)所产生双组份EPR纠缠态光场 ,经分束器线性光学变换 ,我们获得了完全的三组份不可分态。所产生的三个空间分离的光学模具有三模正交振幅与相对正交位相量子关联特性。将三个纠缠光学模分别分配到发送站 (Alice)、接收站 (Bob)与控制站(Claire) ,我们完成了连续变量受控密集编码 (controlleddensecoding)量子通讯 ,Alice和Bob之间通讯的信道容量受控于Claire。近期 ,我们构建了双NOPA实验装置 ,并用以完成了无条件纠缠交换 (unconditionalentanglementswapping)实验。两台NOPA的共振频率锁定于同一激光信号源 ,并由同一激光器产生的二次谐波泵浦 ,因此它们经参量下转换产生的EPR纠缠态光场具有经典相干性但没有任何量子关联。通过对二束EPR纠缠光束之半进行联合贝尔态测量 ,它们的空间分离的另一半虽未直接相互作用 ,却产生了纠缠 ,即完成了纠缠交换。借助于经典信号调制与检测站的直接贝尔态探测 ,我们从实验上测定了由纠缠交换所产生的纠缠度 ,实验结果与理论预测符合很好。

多体非对称纠缠信道的量子受控密集编码

利用多粒子非对称量子纠缠态,提出一种多体高维非对称量子信道的量子受控密集编码方案。采用量子测量的方法控制纠缠量子信道和密集编码经典信息的传送,通过构造幺正变换矩阵和正交量子测量,纯化量子信道,以一定的概率实现量子受控密集编码,解决了实际量子信道退相干影响下最大纠缠态提取的问题,实现了N方发送方和1方接收方之间密集编码传送信息量的控制,提高了密集编码可调控传送信息量,扩大了调控范围。

基于三粒子纠缠态的量子受控密集编码

提出利用一个三粒子纠缠态作为量子信道的受控密集编码方案。结果表明:监控者通过调节其测量角可以控制发送者的信息发送能力。

N个接收方的同时密集编码协议

针对当前同时密集编码中接收方数量受限问题,通过引入n比特量子傅里叶变换,提出了具有多个接收方的非受控和受控同时密集编码协议。在非受控多方同时密集编码协议中,发送方在待传粒子上执行编码以及加锁操作,接收方只有联合执行解锁操作,才能同时获得最终的编码信息;在受控多方同时密集编码协议中,只有全体接收者在控制者的允许下通过协作才能完成信息的传输。通过对内部和外部攻击进行了分析,证实了同时密集编码协议的安全性。此外,所提出的方案中只使用Bell基测量,在实验条件下容易实现。