利用部分纠缠的量子信道确定性地实现N→1和1→N的受控量子远程旋转

提出利用部分纠缠的量子信道确定性地实现多个发送者1个接受者和1个发送者多个接受者的受控量子远程旋转方案.首先考虑利用两个(N?M?1)粒子部分纠缠的Greenberger-Horne-Zeilinger(GHZ)态确定性地实现N个发送者在M个监控者的控制下确定性地将她们的旋转分别传给远处接受者的操作(N→1).然后考虑在一个(2K?M?1)粒子部分纠缠的Einstein-Podolsky-Rosen(EPR)-GHZ态或K个(M+2)粒子部分纠缠的GHZ态辅助下,发送者随意地将她的旋转分为N份(N<K)并在M个监控者的控制下确定性地将它们分别传给远处N个接受者的操作(1→N).方案中,量子旋转的发送者或接受者或监控者的正定算符值测量(POVM)起着关键作用,我们给出了它们的数学表式.值得注意的是,用非理想的量子信道可确定性地实现N→1或1→N的量子远程旋转.这些方案可用于量子秘密共享,量子选举等,它们具极强的保密性.

多体GHZ态的远程制备

提出了两种制备多体GHZ态的方案。为了改造量子信道,在两个方案中,均使用了一个辅助粒子。第一种方案,利用辅助粒子将量子信道制备到与所要制备的态相适应的参数上;而在第二种方案中,先利用辅助粒子将量子信道改造成最大纠缠态,然后再制备所需要的量子态。研究表明,两种方案所需的经典信息相同,均为1个比特,在相同的条件下,第一种方案具有较高的成功概率。