基于四粒子Ω纠缠态实现双向隐形传态

提出了一种利用四粒子Ω纠缠态作为量子信道,实现单量子比特、双量子比特以及受限三量子比特的双向隐形传态方案。当纠缠的粒子个数大于3时,会呈现出与一般两粒子纠缠时不同的特殊性质。这种由多个粒子纠缠在一起的纠缠态,被称为团簇态。选用四粒子Ω纠缠态作为量子信道。距离很远的通信双方事先共享制备好的两对四粒子Ω纠缠态。通信开始时,通信双方把各自待传的粒子放到量子信道上,形成系统的初态。通信开始后,只要通信双方选择合适的正交完备基分别对自己拥有的部分粒子做量子投影测量,把测量结果通过经典信道传送给对方,双方根据对方的测量结果,选择相应的幺正变换可以得到对方待传的未知的量子态。     

基于四粒子GHZ纠缠态实现双向隐形传态

提出了一种用四粒子GHZ纠缠态作为量子信道,实现量子双向隐形传态的方案。通信双方Alice和Bob事先共享俩对四粒子GHZ纠缠态。通信开始后,Alice和Bob分别对自己拥有的粒子作量子投影测量,并将测量结果通过经典信道告诉对方。Alice和Bob根据对方提供的测量结果,做相应的幺正变换,即在己方的粒子上再现对方要传的量子信息,从而实现整个双向传态的目的。只要通信双方事先选取合适的GHZ纠缠态作为量子信道以及分发不同对应的纠缠粒子即可分别实现单量子比特任意态、双量子比特Bell纠缠态和三量子比特GHZ纠缠态的双向隐形传态。     

利用一个两粒子纠缠态实现三粒子GHZ纠缠态的隐形传态

提出利用一个两粒子纠缠态传送N粒子GHZ纠缠态的方案,首先考察三粒子GHZ纠缠态在量子信道是最大纠缠态时情形,然后进一步考察量子信道是非最大纠缠态的情形,发现通过对某些粒子执行H操作和von Neumann测量,并引进两个辅助比特,在非最大纠缠态时还需构造一个幺正变换矩阵,可实现三粒子GHZ纠缠态的隐形传态,最后推广至N粒子,该方案相比其它方案最大的优点是节约了量子信道纠缠资源。     

基于W类态的未知两粒子纠缠态的量子隐形传态

提出了一种用W类态作为信道对未知二粒子纠缠态进行隐形传态的方案。通过研究表明，接受者只要采取适当的幺正变换的策略就可以实现概率性的隐形传态。     

基于W类态的未知两粒子纠缠态的量子隐形传态

提出了一种用W类态作为信道对未知二粒子纠缠态进行隐形传态的方案。通过研究表明,接受者只要采取适当的幺正变换的策略就可以实现概率性的隐形传态。     

基于四粒子团簇态的可控量子隐形传态

提出利用四粒子团簇态传送一个未知单粒子态从而实现可控量子隐形传态的方案,发送者对她自己拥有的两个粒子做一次Bell基联合测量,两控制者合作对其两粒子进行Bell基联合测量,接收者在两个控制者的帮助下对其自己的粒子做相应的幺正变换,即可得到要传送的单粒子态,完成可控量子隐形传态.     

利用Bell态实现量子隐形传态

量子隐形传态不仅在物理学领域对人们认识与揭示自然界的神秘规律具有重要意义，而且可以用量子态作为信息载体，通过量子态的传送完成大容量信息的传输，实现原则上不可破译的量子保密通信。文章从信息论的角度描述了量子比特、量子纠缠态，如何利用量子线路实现Bell态，提出了一种利用Bell态实现隐形传态的简单结构的量子线路，证明该量子线路是可行的，为进一步研究量子密码通信奠定了基础。     

基于五粒子cluster态的受控双向量子隐形传态

提出了一个由三方共享五粒子Cluster态为量子通道进行单粒子双向隐形传送的方案。方案中通信双方Alice和Bob各拥有五粒子Cluster态中的2个粒子以及未知单粒子态的粒子A和B,控制者Cindy拥有Cluster态中1个粒子。Alice和Bob首先分别对手中的粒子A,B以及通道中的1个粒子做bell基测量。并通过经典信道将测量结果告知对方以及控制者Cindy。接着,Cindy对手中的粒子做单粒子投影测量,并通过经典信道告知Alice和Bob测量结果。Alice和Bob根据三方的测量结果分别对手中的另一个粒子做出相应的幺正操作便可得到对方所要传送的量子态,使得单粒子态的受控双向隐形传态的目的得以实现。     

用W态作量子信道实现纠缠态的隐形传送

我们提出了用W态作为量子信道实现纠缠态的隐形传态的方案，并证明了成功实现传态的概率是4／9。在隐形传态的过程中，操作的秩序并不影响成功实现量子隐形传态的概率。     

一种无纠缠态的量子秘密共享协议

秘密共享是指将一个秘密按适当的方式进行隐藏或拆分,只有若干个参与者一同协作才能恢复该秘密,该技术在云计算领域中能够确保信息安全和数据保密.提出了一种不使用纠缠态的量子秘密共享协议,通过使用量子密码算法确保系统的安全性.相比其他的秘密共享协议,该协议具有以下优点:与传统的基于数论的秘密共享协议相比,本协议由于使用量子通信的技术,从而能够有效抵抗Shor算法攻击;相比其他的量子秘密共享协议,由于本协议没有使用量子纠缠态,在技术程度上更容易实现;如果存在攻击者或恶意的参与者,该协议能够在秘密恢复过程中迅速发现,避免恢复错误的秘密.     

基于d维三粒子纠缠态的量子投票表决方案

为了突破2维或3维Hilbert空间限制,本文结合投票表决的实际需求,基于Shamir（t,n）门限思想,提出了一个d维三粒子纠缠态的量子投票表决方案.该方案由投票管理中心、投票群组、监票人和计票人四个实体共同完成投票工作.该方案使用d维量子纠缠态增强了适用性,使用单粒子作为投票载体提升了传输效率.该方案的正确性通过在IBM量子云平台上的模拟仿真得以证实.安全性分析表明,该方案在满足投票方案的安全性需求基础上,能抵抗截获-测量-重发、纠缠测量和伪造攻击.性能分析表明,随着参与人数的增多,该方案比其他相似的投票方案具有更高的量子比特效率.     

A Coding and Automatic Error-Correction Circuit Based on the Five-Particle Entangled State

In this paper, we discuss the concepts of quantum coding and error correction for a five-particle entangled state. Error correction can correct bit-reverse or phase-flip errors of one and two quantum states and is no longer limited to only one quantum state. We encode a single quantum state into a five-particle entangled state before being transferred to the sender. We designed an automatic error-correction circuit to correct errors caused by noise. We also simplify the design process for a multiple quantum error-correction circuit. We compare error-correction schemes for five and three entangled particles in terms of efficiency and capabilities. The results show that error-correction efficiency and fidelity are im- proved.     

无线网络中基于量子隐形传态的鲁棒安全通信协议

该文在深入研究无线网络802.11i鲁棒安全通信的基础上,提出基于量子隐形传态的无线网络鲁棒安全通信协议,利用量子纠缠对的非定域关联性保证数据链路层的安全。首先,对量子隐形传态理论进行描述,并着重分析临时密钥完整性协议和计数器模式及密码块链消息认证协议的成对密钥、组密钥的层次结构;其次,给出了嵌入量子隐形传态的成对密钥、组密钥的层次结构方案;最后,在理论上给出安全证明。该协议不需要变动用户、接入点、认证服务器等基础网络设备,只需增加产生和处理纠缠对的设备,即可进行量子化的密钥认证工作,网络整体框架变动较小。     

基于Cluster态的两粒子纠缠受控隐形传态

In order to teleport an unknown two-particle entangled state via a cluster state, a controlled teleportation scheme is proposed. It is shown that an unknown two-particle entangled state can be successfully transmitted from the sender Alice to the receiver Bob with the help of the supervisor Charlie via the only one four-particle cluster state. The receiver can reconstruct the teleported state according to the measurement results of the sender and supervisor. Quantum Controlled-NOT (CNOT) gate and POVM are used, which have been accomplished in a quantum experiment, so it is believed that this scheme will be realized by experiment. By analysis, the success probability of the proposed scheme reaches 1.0.     

T-C模型中三比特完全纠缠态与W-纠缠态的产生

在两个定态全同二能级原子与单模光场共振相互作用的Tavis-Cummings模型中,原子与场间相互作用与原子间相互作用相差较大时,体系可产生三比特完全纠缠态。通过分析得出,该体系的三比特纠缠随二原子和单模场所处的初始叠加状态、二原子间及原子与光场间的耦合系数的变化而变化。特别地,在特定的初始状态下,该体系可产生W-纠缠态,而产生W-纠缠态的必要条件是原子之间的耦合要比原子与场之间的耦合小得多。