未知高维量子态的概率隐形传送

研究了未知的多维量子态的概率量子隐形传送问题。文中提出利用一个部分的三维两粒子纠缠态作为量子通道 ,概率传送未知的三维单粒子态的方案 ;然后通过利用两个部分的三维两粒子纠缠态作为量子通道 ,又提出了一种概率隐形传送未知的三维两粒子纠缠态的方案。并且对它们进行了推广 :通过利用N个部分的d维两粒子纠缠态作为量子通道 ,可以把这种方案直接推广到未知的d维N粒子纠缠态的概率量子隐形传送。同样地 ,我们详细地列出了每个接收者所用的各种幺正变换。这样 ,我们就把未知的两维量子态的概率量子隐形传送问题研究推广到三维或多维量子态的概率量子隐形传送。与先前的研究方案相比 ,本文所提方案具有下列优点 :处理方法不同 ,具体地说是在隐形传送的过程中所利用的幺正变换形式不同。在我们的方案中 ,接收者将引进一个具有初态为 ｜ 0 >A 的d-维辅助粒子A ,幺正变换U2 采用d2 ×d2 矩阵形式 (对三维量子态来说d =3) ;而先前方案的接收者引进的是一个具有初态为 ｜ 0 >A 的两维辅助粒子A,幺正变换U2 采用 2d× 2d矩阵形式 ,即实际上就是过去方案的形式。也就是说 ,他们对其它粒子是进行多维处理 ,而对接收者引进的辅助粒子A只进行两维处理。

普适单体偏振高维量子态幺正操作的光学实现

如何有效地实现高维量子态的制备和操控是量子信息科学研究的一个热点,我们在光学领域,基于线性光学技术和交叉相位调制技术,利用偏振高维量子态与单光子空间高维量子态的纠缠操作,实现这两类高维量子态之间的相互转换.由此,利用单光子空间高维量子态幺正操作的易实现性,可以间接实现偏振高维量子态的幺正操作.这一实现模式超越以往只适用于三维量子态操作的限制,适用于任意维度的单体高维量子态操作,可为高维量子态的深入研究提供一定的便利.

轨道角动量量子光源的集成化研究

量子光源是量子信息处理的关键器件之一,是量子计算、量子通信、量子模拟等应用的重要基础,基于量子光源制备量子态并提升其编码容量是量子信息技术发展的重大挑战.轨道角动量(OAM)是光子一种无限维的空间自由度,其空间模式构成无限维完备的正交基,利用OAM制备高维量子态可大幅提升量子信息处理容量,是高维量子信息处理的关键资源.随着光量子技术的进步,多种重要光量子器件已可在集成化芯片上实现.然而,微纳尺度下制备高维OAM量子态仍是实现量子光源集成化的挑战,亟需深入研究和突破.本文综述并讨论了集成化OAM量子光源的研究进展及其研究中面临的热点和难点问题,为推进高维量子光源在量子信息处理中的研究及实用化进程提供参考.

Probabilistic Remote Preparation of a Tripartite High-Dimensional Equatorial Entangled State

We present a scheme for probabilistic remote preparation of a tripartite qutrit entangled state with a partial tripartite qutrit entangled state and a partial bipartite qutrit entangled state as the quantum channel. It is found that a bipartite qutrit orthogonal projective measurement, an auxiliary qutrit particle, and the corresponding unitary transformation are required. A scheme for probabilistic remote preparation of a tripartite qudit equatorial entangled state by using a partial tripartite qudit entangled state and a partial bipartite qudit entangled state as the quantum channel is also proposed. We calculate the successful total probability and the total classical communication cost required in the RSP process, respectively.