量子系统C~2C~3中无偏的不可扩展最大纠缠基的新构造

讨论量子系统C2C3中无偏的不可扩展最大纠缠基的新构造.首先选取空间C2中的任意规范正交基,构造出C2C3中一类4-成员的不可扩展的最大纠缠系统,然后再通过添加C2C3中的两个规范正交向量将其扩充成C2C3中的基底;其次通过变换C3空间的基底,构造出C2C3中另一组完全不同的不可扩展的最大纠缠基,并讨论这两组基无偏的充分必要条件.     

C~2C~4中无偏的最大纠缠基的构造

在两体空间C2C4上利用Pauli矩阵研究了最大纠缠基的具体形式,并给出了在C2C4系统中构造无偏基的方法以及充要条件.另外,利用一个特殊的过渡矩阵A,构造出了5组彼此无偏的最大纠缠基.     

不可扩展的最大纠缠基和无偏基

讨论了C~3C~4量子系统中不可扩展的最大纠缠基和无偏基.首先在C~3C~4空间上研究了不可扩展的最大纠缠基;其次通过改变C4中的正交基,构造出另外一组不可扩展的最大纠缠基;最后对这两组不可扩展的最大纠缠基分别进行完备化,并证明了这两组基是相互无偏的.     

C~2C~6中的最大纠缠基与无偏基

利用C2C6空间的特点,避开了不可扩展的最大纠缠基,给出了一组完全由最大纠缠态组成的C2C6空间的完备基,并通过构造C6的一个标准正交基得到了C2C6空间上的另一组完备的最大纠缠基,最后证明了这两组基是互不偏的.     

一类两体量子系统中无偏的最大纠缠基的构造

研究一类两体量子系统中无偏基的构造问题.在两体量子系统C~dC~(d′)中已知两组无偏的最大纠缠基的条件下,给出两体系统C~dC~(mld′)中无偏的最大纠缠基的一种构造方法,本文结果推广了文献[6]中的结果.     

量子系统C~2C~4中无偏的最大纠缠基

为了研究在量子计算和量子信息数据处理中起着重要作用的无偏基,首先研究了两体空间C~2C~4上的最大纠缠基,并利用C~2C~4空间的特点,根据无偏基和酉矩阵的性质,给出了在C~2C~4系统构造无偏基的一般方法 .最后由此方法构造了C~2C~4空间两两无偏的3组无偏基.     

2×3量子系统中互不偏的不可扩展最大纠缠基

讨论了2×3量子系统中不可扩展的最大纠缠基和互不偏基.首先证明一组由4个彼此规范正交的最大纠缠态可以构成2×3量子系统中不可扩展的最大纠缠基;其次通过变换C3空间的基底,构造另一组2×3量子系统中不可扩展的最大纠缠基,并证明这两组基是互不偏的;最后,在保证互不偏的前提下,将这两组不可扩展的最大纠缠基进行完备化.     

C~3C~8中不可拓展的最大纠缠基和互不偏基

在C3C8中证明了一组不完备的十八元不可拓展的最大纠缠基,并在此基础上加入6个直积态,得到了C3C8中的一组完备的不可拓展的最大纠缠基,然后通过构造C8的一个标准正交基给出了另一组完备的不可拓展的最大纠缠基,并证明了这两组基是互不偏的.     

高效的量子密钥分配协议

为提高量子密钥分配协议的密钥生成率, 构造了一组两方三级系统的完备正交归一化基. 利用该正交归一化基和交换粒子之间的纠缠提出了一种量子密钥分配协议. 三级可以推广到多级,利用粒子之间的纠缠交换和多级密钥分配可以极大地提高检测窃听的效率、密钥生成率以及信息容量.     

多用户量子密钥分配方案及协议设计

在纠缠态和纠缠交换的基础上,提出一种多用户量子密钥分发方案及协议．该方案只需n个量子信道就可实现n用户系统两两之间的密钥分发．量子交换中心通过纠缠交换建立量子信道,量子信道一旦建立,系统中任意两个用户即可进行量子密钥分发．还探讨了系统容量问题,结合话务量的概念,给出了量子Bell基测量单元数m与用户数n的关系式．量子交换中心完成纠缠交换后不再介入密钥分发,从而保证了通信的安全性．     

三体量子态的纠缠性质

为了研究多体量子态的纠缠性质,构造了一类三体量子态.利用矩阵分析理论中的分块矩阵、正矩阵、对角占优矩阵的性质,运用量子信息中的值域判据、可分判据,研究了密度矩阵的结构和部分转置;证明了在分割ABC和B-AC下密度矩阵是纠缠的,在分割AB-C下密度矩阵是可分的.由此得到在分割A-BC和B-AC下,量子态是束缚纠缠态,在分割AB-C下量子态是可分态,给出了一类三体量子态在任意两体分割上的纠缠性质.     

量子秘密分享新方法

提出用纠缠W态来完成单个量子位的量子秘密分享方案.还提出2个不同的双量子位的量子秘密分享方案:它们分别是用四粒子纠缠GHZ态和五粒子纠缠GHZ态来完成双量子位的量子秘密分享的.     

基于量子非定域性的时间同步方案

给出了一种基于非定域性(量子纠缠)的对钟协议.证明了空间分离的两体可以利用预先共有的量子纠缠和经典通讯去建立一对同步化的原子钟.跟经典的对钟方法不同的是,这里展现的方法或者说协议的准确性不依赖于对钟的两体间的相对位置和他们之间传播媒质的性质.     

无限维两体量子系统可分态的一个必要充分条件

构造所考虑的量子系统与辅助量子系统张量积空间中的经典态,利用经典态在辅助复合系统的偏迹运算,研究了无限维两体复合量子系统态纠缠的识别问题,得出了无限维两体复合量子系统态可分的一个必要充分条件,推广了Li Nan和Luo Shunlong的有限维复合量子系统的相关结果.对于识别无限维量子态的纠缠或可分是一个补充.     

隐形传送一个未知的2-粒子纠缠态

提出了使用一个非最大的5粒子纠缠态作为量子通道,把一个未知2粒子纠缠态传送给两个接收者Bob和Charlie中任意一个人的方案.该方案能够推广到把一个未知的N粒子纠缠态传送给M个接收者,而且这M个接收者分别处于空间上不同的位置.其使用(N.M 1)粒子态作为量子通道,执行一个CNOT控制非门操作、N.M个Hadamard操作、适当的幺正操作,并且不执行Bell-state测量.     

大光子数近似下宏观场与原子相互作用系统的纠缠动力学

研究初始时处于纠缠态的两个宏观场各自独立地与一个原子相互作用的系统的动力学特性,结果表明:当原子与场的作用时间t=(2n+1)π(n^-)^1/2/g时,两个腔场间的纠缠将完全消失,即出现纠缠突然死亡现象(ESD),同时腔场与原子间也无任何纠缠; 当t=2n π(n^-)^1/2/g时,腔场间完全消失掉的纠缠又重新恢复过来并达到最大纠缠,即出现纠缠突然产生现象(ESB); 腔场的平均光子数越大,纠缠保存得越久; 当腔场间的纠缠完全消失时,两个原子处在最大纠缠态上.通过引入3个近似,解决了无法刻画宏观场纠缠的困境,给出了宏观场纠缠的解析解,并通过与建立在Bell -CHSH不等式上的结果进行对比分析,证明了3个近似所带来的误差可以忽略不计.     

利用量子纠缠转移实现量子安全直接通讯

量子纠缠具有纠缠转移和非局域性的特点,有利于提高信息传送的安全性.本文报道了利用量子纠缠转移,实现直接通讯的方案. 由于信息传递不伴随粒子的传输,比ping-pong 模型的通讯方案有较高的安全性.     

量子多结构分组纠缠到达时间测量增强方法

根据量子测距原理,采用纠缠压缩态的量子脉冲代替经典的电磁脉冲可极大地提高到达时间的测量精度,但在实际的有损通道当中采用完全纠缠态量子脉冲的测量稳健性很差。相比之下,采用部分纠缠态可以有效地提高测量的稳健性,但其测量精度上会有所下降。鉴于上述的精度与稳健性之间的矛盾问题,提出了多结构分组纠缠的测量方法,并详细推导了纠缠度、量子传输效率与测量精度的之间的关系,得到了在特定量子通道传输效率条件下,纠缠分组结构、量子压缩光子数和最佳的量子纠缠度的选择方法,使得纠缠所能获得的测量精度增益达到最大。     

约瑟夫逊电荷量子比特纠缠的实现

为了充分理解固体量子系统中量子纠缠的实现和调控,针对一种超导约瑟逊电荷量子比特电路系统,给定初态,求解演化方程研究末态的纠缠情况。通过变频操作来开关电荷量子比特之间的耦合,选择合适的调节频率Ω和耦合能χ,可以保证无纠缠或非最大纠缠的初态都能演化为最大纠缠态。这种超导约瑟夫逊电荷量子比特电路系统可以用来充当量子纠缠通道,实现信息的隐形传输,也可以充当量子中继器。     

利用量子纠缠转移实现量子安全直接通讯

量子纠缠具有纠缠转移和非局域性的特点,有利于提高信息传送的安全性。本文报道了利用量子纠缠转移,实现直接通讯的方案.由于信息传递不伴随粒子的传输,比ping-pong模型的通讯方案有较高的安全性。