纠缠态的制备及其在量子通信中的应用

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1、安徽大学硕士学位论文纠缠态的制备及其在量子通信中的应用姓名：王妍妍申请学位级别：硕士专业：理论物理指导教师：史守华201204摘要现在信息科学的发展与各个领域的联系越来越密切，其中量子力学与信息科学的结合部分就成为一门新的学科——量子信息学。它是是上个世纪兴起的一门交叉学科。该学科主要包括：量子通信和量子计算。由于自身的奇妙的性质，它本身具有的一些特点是不同于经典信息的，所以可以有效的实现信息的传送。在量子信息领域，对量子通信的研究比较早，而且领域也很广。目前主要涉及到的领域有量子隐形传态(qu柚tumteleportation)，量子密集编码(quantllmdensecoding

2、)、量子秘密分享(quallt啪secretsharing)，量子密钥分配(quantumkeydistribution)，远程态制备(r锄otestatepreparation)等。其中人们对纠缠态的制备关注比较多，经过不懈的努力人们在理论上和实验上都已取得了很有价值的成果。在这些成果中我们不难发现以目前的条件，我们常常很难获得最大纠缠态来实施量子信息方案，解决这一难题也成为了一个研究课题。因此研究在非最大纠缠信道下实现量子信息的传输则很有意义。本论文在理论上主要是研究了纠缠念的制备，另外又介绍了其在量子通信中的应用。研究目的是弄清楚量子力学这一学科与量子隐形传态有关的一些基本概念

3、和基本性质，然后讨论了一些量子态的制备的方法，使之在量子传输中得到更好的应用。本文的框架结构如下：第一章简要回顾了量子信息理论的发展过程，介绍了量子力学和量子信息学的基本概念，简述了量子纠缠态的提出过程和定义，以及各种量子通信技术。第二章主要研究了量子态的制备，主要包括远程制备量子态和制备光子纠缠态。其中我们介绍了远程制备任意两粒子纠缠态的方案，同时在制备光子纠缠态的过程用到了一些线性光学元件，交叉克尔非线性和零拍探测，所以首先介绍一些线性光学元件。本章最后主要介绍了双相干态的制备过程。第三章主要讨论了量子纠缠态在量子隐形传输方面的应用。本章主要介绍用四粒子非最大纠缠态作为量子信道，

4、来传输未知三粒子纠缠态的概率量子隐形传输方案。第四章对全文进行了总结，提出了今后研究的一些可能方向。关键词：量子信息；远程态制备；cfoss．Kerr效应；零拍探测；双相干态AbstractNowthedevelopmentofinfo姗ationandsciencecontactwithallareasmoreandmoreclosely．AndthecombinationofquanmmmechanicsaIldinfo瑚ationsciencehasbecomeanewsubject．quantuminfo姗ationmeory．Quantuminfo肌ationtheo巧is

5、aninter．disciplineofquantummechanicsandinfo舯ationtheoWinthelastcentury．Quant啪info咖ationmainlyincludesquantumcommunicationandquantumcomputation．Becauseofthesubtlefeatureofquantllmword，quantuminf．o硼ationexhibitsanumberofadvalltagesthesedonotco盯espondtoitsclassicalcounte巾art，itcanef诧ctivelycomplet

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