远程协作实现高维量子态间的精确转换

利用二维远程幺正旋转,Alice和Cindy远程协助Bob将他未知的d维初始量子态精确地转换为目标态.方案中,Alice和Cindy分别根据她们已知的初态和目标态的概率幅和相因子联合设计一理想的正定算符值测量(POVM),它作用于Bob的(2d?1)维直和空间.可用2(d?1)个二维远程幺正旋转实现该远程POVM.值得注意的是,仅需2(d?1)个二维Bell态(ebit)和3(d?1)个二维经典通信(cbit)就可精确地实现该远程态映射.给出了方案的成功概率.该方案可推广到初态和目标态的相因子信息分别被网络中N个不同端点的操控者共同掌握的情形.方案的简单性、精确性以及资源的有效利用等特点,使得其在目前的实验条件下更具可行性和更加适用于大规模量子网络.

远程协作实现对线性相关对称高维量子态的最大信心辨识

利用非局域二维受控-旋转门,Alice远程协助Bob实现对他未知的N个线性相关对称d维量子态的最大信心辨识(N>d).该方案中,一非局域正定算符值测量系列(POVMs)起着关键作用,给出了这些测量算符的最优数学表式.也给出方案的成功概率及完成该方案所花费的纠缠和经典通信资源.值得注意的是,方案中每一非局域POVM只包含两个可用对角矩阵表示的远程测量算子,故仅需(m 1)个二维最大纠缠态就可完成一2m×2m维的非局域POVM.方案在目前的实验条件下是可行的.

Scheme for Implementing Assisted Cloning of an Unknown d-Dimension Equatorial Quantum State by Remote State Preparation

In this paper, we propose a protocol that can produce perfect copy of an unknown d-dimensional equatorial quantum state with assistance from a state preparer. In this protocol, the maximally and non-maximally entangled bipartite d-dimensional of states are used as the quantum channels, respectively. The first stage of the protocol requires usual teleportation. In the second stage of the protocol, with the assistance of the preparer, the perfect copy of an original unknown state can be produced.

确定性地实现非局域高维量子Toffoli门的网络设计与优化

本文提出确定性地实现非局域高维量子Toffoli门的操作方案.分别设计两个量子网络实现该非局域门.方案一是Eisert等人方案的高维推广.该方案的缺陷是需在靶端执行一个高维三体门.直接实现多体高维量子门,在目前的技术条件下仍存在一定的困难.在不改变网络功能的条件下,对方案一进行了优化.通过在靶端引入辅助的三维粒子(Qutrit),有效地降低了网络的复杂度.方案二的简单性及其对资源的有效利用等特点,使其在目前的实验条件下更具可行性和更加适用于大规模量子网络.