单个囚禁离子的运动态与光场的量子纠缠

提出一个制备涉及光场和单个囚禁离子振动运动的Bell态方案.如果选择合适的相互作用时间及合适的初态,就很容易制备纠缠光-运动态.证明使用不同的运动边带和恰当的离子相对相位,所有4个Bell态都能制备出来.方案的显著特点是没有兰姆-狄克近似,因而制备这些纠缠态的时间大大缩短.     

多个囚禁离子未知类电子GHZ态的确定量子隐形传送

利用n 1个两能级离子的纠缠GHZ态作为量子隐形传送的量子通道,提出一个有效的方案隐形传送未知n个离子的类电子纠缠GHZ态.本方案有以下显著特点:对囚禁离子振动模的加热不敏感;不需要对单个离子进行激光操控;操作简单,三步完成,成功传送的几率为1.     

量子纯态纠缠态的构成与纠缠度

由信息熵定义出发,结合量子力学态矢特性,首次提出多粒子体系纯态纠缠态的构成方法,并给出纠缠度的定义。然后以自旋为1/2的两粒子为例,给出任意态下纠缠度的计算。     

可扩展的囚禁离子系统多量子比特W态的制备方案

提出了一个囚禁离子系统多量子比特W态的制备方案,当囚禁离子系统所有离子的内态处于基态、集体振动模处于单声子态时,利用囚禁离子系统与激光场之间的相互作用即可制备多比特的W态.本方案只需要单束激光作用于囚禁离子系统,而不需要对单个离子进行操纵,制备W态的时间随离子数的增加而减少,具有简单易行且可扩展的优点.     

应用超纠缠态的量子信息分离

应用超纠缠态进行量子信息分离,其方案与传统的量子信息分离方案原理一致．发送者Alice将信息发送给Bob和Charlie共享,其中任何1个人都不能独立获取信息,必须依靠双方合作才能得到,因此能克服因为某人不忠诚或者窃听而带来的破坏和损失．本方案的优点在于要传送的虽然是单光子携带的信息,但包含极化自由度和空间模自由度,比传统方案的单光子信息量大,可节约资源,提高长距离量子通信能力．     

基于纠缠交换的三方量子安全直接通信

利用纠缠交换的方法提出实现三方安全直接通信的方案.在方案中,位于不同位置的3个合法的参与者通过使用Greenberger-Horne-Zeilinger(GHZ)态作为量子通道并执行Bell-State态测量实现了三方安全的直接通信.     

三粒子纠缠GHZ态的量子隐形传输

提出实现三粒子纠缠GHZ态的量子隐形传输方案。该方案利用三个二粒子纠缠态作为量子信道,并考虑了量子信道为最大纠缠态的情况,实现三粒子纠缠GHZ态的量子隐形传输。     

量子移动通信最优纠缠中继与量子搭桥方案研究

根据量子力学原理,量子通信具有经典通信无可比拟的安全保密性,因而成为当前通信领域新的研究热点。量子移动通信是未来量子通信系统的重要组成部分,纠缠中继是量子移动通信的关键技术之一。然而,由于在无线信道上存在各种干扰和噪声,使得量子纠缠态远程传送的实现面临很大困难。为此,本文提出了基于量子态隐形传送的移动纠缠中继和量子搭桥方案,建立了网络的分层结构模型,研究了相关的路由协议(QMRP协议)。分析结果表明,即使在移动终端之间没有共享EPR纠缠对的情况下,该方案仍然可以完成量子态的无线传输,而且其传输时延与链路的距离和基站数目无关,因此,从数据传输时延的观点来看,本方案是最优的。     

基于部分纠缠态的高效量子安全直接通信

基于两粒子部分纠缠态提出一种高效量子安全直接通信方案。该方案利用诱骗态来检测窃听,协议安全性等价于BB84协议的安全性。通信双方分别通过受控非操作和局域幺正变换编码秘密消息,利用von Neumann测量,结合经典通信实现秘密消息的高效直接传递。与现有协议不同,通信双方通过不同的操作编码和传输秘密消息,共享两个不对称的量子信道,同时在恢复秘密消息时通信双方各自持有攻击者不能掌握的关键量子比特,使得协议在理想和噪声信道中均安全。所有纠缠比特都用于传输秘密消息,协议的量子比特效率较高。     

多体量子系统中量子可分态的分类

为了研究多体量子系统中量子态的可分性, 利用Bell不等式给出了多体量子可分态的所有分类.这些不等式能分类2⊗2⊗2⊗2⊗2量子系统中所有可能的k-可分量子态, 包括全可分、双可分、三可分、四可分.利用推广的Bell算子和真纠缠分类, 运用Cauchy-Schwarz不等式、线性规划等方法, 给出了Bell算子平均值的绝对值上界, 实现了多体可分态的分类.     

基于纠缠交换(n-1，n)门限量子秘密共享方案

利用量子纠缠交换的思想,给出了一个(n-1,n)门限量子秘密共享方案(QSS)。发送方利用局域幺正操作和纠缠交换,将子秘密分发给每个参与者。双方通过随机非对称使用消息模式和控制模式来保证量子信道的安全。研究表明,本方案是安全的。与采用GHZ纠缠态的量子秘密共享方案相比,本方案具有较高的效率。同时,本方案的实现只涉及Bell态,在现有的技术基础上是可行的。     

两体量子的局域删除与纠缠态的提取

尽管在全局操作下,正交量子态可以精确删除,但是在局域操作下,即使是正交的量子态也不一定可精确删除.本文首先考虑了在局域操作下,两体正交最大纠缠态和量子信道的局域删除问题,得到了它们可以实现局域删除的充要条件,其次研究了量子纠缠问题,得到一个从有限量子拷贝纠缠提取的必要条件.     

量子点、量子点分子及耦合腔场的纠缠动力学

考虑了各含一个二能级的量子点和一个三能级隧穿量子点分子的两耦合腔系统,导出了量子点、量子点分子与腔场发生共振相互作用,量子点处于激发态,量子点分子处于基态,腔场均处于真空态的初始条件下系统的态矢量,运用Negativity度量子系统间的纠缠,采用数值计算的方法研究了量子点原子与量子点分子之间,腔中量子点（量子点分子）与腔场之间和两个腔场之间的纠缠特性,探讨了腔场间的耦合系数及量子点分子的隧穿强度对纠缠特性的影响.结果表明,与弱腔场耦合相比,在强腔场耦合情况下,量子点、隧穿量子点分子与腔场之间的纠缠及腔场之间的纠缠减弱,量子点分子与隧穿量子点分子之间纠缠增强;在腔场弱耦合或强耦合下,随着量子点分子隧穿强度的增加,量子点与量子点分子间及量子点与腔场间的纠缠强度受影响程度较小,只有量子点分子与腔场纠缠出现明显减弱.     

三体Bell对角态的纠缠

给出了三体2⊗2⊗3Bell对角态纠缠判定的一个必要条件和3⊗3⊗3Bell对角态纠缠的充分条件,进一步研究了3⊗3⊗3Bell对角态纠缠与密度矩阵部分转置的关系以及Bell对角态负性的数学表达式.     

基于纠缠交换和局域操作的量子秘密共享

为提高量子秘密共享的效率，提出了一种直接共享经典消息的协议. 协议充分利用了Bell态纠缠交换和局域操作的性质. 为了检测是否存在窃听者，通信粒子被分为检测和消息2部分，对检测部分采用共轭基测量的方法确保传输安全后，再对消息部分作局域操作编码. 分析表明该协议是安全的，效率可以达到2个Bell态共享2?bit经典消息.     

一维海森伯反铁磁链的量子纠缠与相变

研究一维海森伯反铁磁链的量子纠缠的变化规律,以及该系统的量子相变与耦合常数的关系.研究表明,反铁磁材料中自旋的共生纠缠度是温度和耦合常数的单调函数.在一定范围内,当增大耦合常数而降低温度时,纠缠将会增大.然而,当耦合常数增大到一定值以后,共生纠缠度呈现饱和现象.     

一类动态的量子态秘密共享方案

采用一种对Bell态的两个粒子分别进行不同局域操作的变换方法,提出一类对未知单量子态的动态量子态秘密共享方案.该方案可以抵抗Bell态替换攻击、复合纠缠交换攻击和成员欺骗攻击等典型攻击策略.同时,该方案还具备高效率、可动态更新子秘密和增减代理成员等特点.