量子通訊中若干基本問題的研究.pdf

1、本文首先綜述了量子通訊中的基本概念,如量子比特、量子糾纏等,并系統(tǒng)評(píng)述了糾纏態(tài)的制備原理以及一些相關(guān)的技術(shù)問題,包括對(duì)糾纏態(tài)的操縱與測(cè)量所需要的物理知識(shí),然后給出了幾種廣泛研究的多光子糾纏態(tài)的定義,如GHZ態(tài),Cluster態(tài),W態(tài)和WGHZ態(tài)等,同時(shí)綜述了光子糾纏態(tài)制備的研究歷史和最新進(jìn)展,并指出了一些存在的問題,如一般光子數(shù)的Cluster態(tài)的制備等。另一方面,我們也介紹了與量子通訊息息相關(guān)的量子隱形傳態(tài),我們?cè)敿?xì)闡明了第一代、第二

2、代和第三代量子隱形傳態(tài)的機(jī)理和實(shí)驗(yàn)進(jìn)展。最后,我們綜述了與量子網(wǎng)絡(luò)研究相關(guān)的量子中繼器和量子存儲(chǔ)器,以及經(jīng)典復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論的發(fā)展歷史和若干基本概念。 在已有研究成果的基礎(chǔ)上,我們針對(duì)兩種研究廣泛的糾纏態(tài)(GHZ態(tài)和Cluster態(tài)),提出了一些綜合性的方案用以制備任意光子數(shù)的含有這種特定糾纏形式的糾纏態(tài)。對(duì)于GHZ態(tài),我們給出了一個(gè)綜合性的方案,可以產(chǎn)生并傳輸任意光子數(shù)的GHZ態(tài),同時(shí)可以完成對(duì)任意單光子態(tài)的開放目的隱形傳態(tài)。這個(gè)

3、方案可以視為是對(duì)五光子方案的發(fā)展和完善。爾后,我們又做了一個(gè)推廣,給出了開放目的隱形傳態(tài)M個(gè)光子的一般GHZ態(tài)的方案。 基于Briegel、Zou和Mathis的工作,我們從兩光子糾纏態(tài)出發(fā),提出了一種可以產(chǎn)生任意光子數(shù)目的Cluster態(tài)的合成方案,并且將其用于單光子任意態(tài)的開放目的隱形傳態(tài)。另一方面,針對(duì)偶數(shù)光子Cluster態(tài),我們還提出了一種不同于前面方法的一般性制備規(guī)律,從八光子和十光子的情況出發(fā)推出了一個(gè)偶數(shù)光子Cl