多方分层远程态制备*

提出一个以多粒子纠缠图态为量子信道的任意单量子态的多方分层远程态制备(MHRSP)的新协议。在该方案中,利用前馈测量策略,发送者将一个秘密量子态不对称地分配给两级代理,其中两级代理的人数原则上是可以任意的,并且不同级别的代理具有恢复发送者秘密的不同权限。进一步地,将上述MHRSP协议进行了推广,得到一个多方分层联合远程态制备(MHJRSP)方案。所提出的两个方案不涉及非局域操作,它们是安全而不被窃听的,期望能在现实世界中得到有效的应用。     

任意二粒子纠缠态的受控量子通信

为了解决任意二量子通信问题,首先给出了五粒子和七粒子纠缠态的构造方法,并提供了它们的量子线路图。其次,以该五粒子纠缠态为量子信道,提出一个任意二粒子未知量子态的受控隐形传态协议。该协议在监察者Charlie的控制下,Alice进行四粒子投影测量和经典通信,Bob采用简单酉变换就能以100%的概率成功重构一个任意二粒子纠缠态。最后,利用七粒子纠缠态为量子信道,提出了任意二粒子纠缠态的联合受控远程制备方案。在此方案中,发送者Alice用自己掌握被制备态的部分信息构造测量基,发送者Bob采用前馈测量策略,接收者Diana在监控者Charlie的帮助下,通过简单幺正变换就能确定性地恢复原始态。     

以真六量子纠缠态为信道的双向受控远程态制备

研究了真六量子比特纠缠态在双向量子受控远程态制备中的一个新应用。在协议中,远程的两方在遥远的第三方控制下,能够同时地、确定地交换他们的量子态。如果没有控制者的允许,这种交换是不能成功的,而作为原始的非局域量子资源的一个真六量子比特纠缠态是预先被三方共享的。     

多跳远程量子态制备

多跳远程量子态制备在量子无线网络、长距离量子信息传输中有重要价值。融合多跳隐形传态和远程态制备的思想，提出一个多跳远程任意单量子态制备协议。在每一跳中都以三粒子非最大纠缠GHz态为量子信道，利用远程态制备方法，原始单量子态通过中间节点逐跳被制备，每跳恢复的态被用着下一跳被制备的态。通过对单跳和两跳制备的分析，获得了[n]跳制备后方案成功的概率。在协议中，仅涉及到Pauli算子、单粒子测量和前馈策略，因此该方案易于物理实现。     

分层远程量子态制备

提出了研究分层远程态制备(HRSP)的一般方法,系统地证明了分别以4粒子Ω态和4粒子团簇态作为量子信道的HRSP都是可能实现的。随后,将所提出的HRSP方案推广到研究分层联合远程态制备(HJRSP)的一般方法,并指出以5粒子团簇态为量子信道的HJRSP协议是可行的。此外,将HJRSP方案修改成概率HJRSP方案,并以5粒子非最大纠缠团簇态为量子信道证实其可能性。     

以任意高维纠缠态为量子信道的受控隐形传态

目的是利用高维量子纠缠态为量子信道，讨论未知单粒子态的受控隐形传输问题。以三维量子纠缠态为信道，提出一个二维任意单粒子态的受控隐形传输协议。提出了以任意[d]-维量子纠缠态为量子信道，[t]-维任意单粒子态的隐形传输协议[(t相似文献   

以最大slice态为信道的受控量子远程控制

利用三量子最大slice态作为量子信道,提出了单量子酉算子的受控远程执行的两个协议.首先,利用双向量子隐形传态(BQST),给出了一个任意单量子酉算子的受控隐形传输方案.结果 表明,通过非最大纠缠信道,发送者能够在遥远的接受者的量子系统上远程地执行一个任意单量子酉算子.如果发送者和控制者对各自量子执行恰当的投影测量,那...     

受控双向远程量子控制

融合远程量子控制与双向受控隐形传态的思想,率先提出了受控双向远程控制（CBRQC）的一个概念。利用五量子纠缠,提出执行任意单量子算子对的两个CBRQC方案。这两个方案是概率的,而在第一个方案中,增加局域Pauli算子将导致该方案成功概率和内在效率都翻倍。对于双向传送算子的限制集,两个确定的方案被提出,其中一个总体优于其他方案,并且这两个方案的成功概率和效率都可大大提高。从量子及经典资源消耗、必要的操作复杂性、成功概率和内在效率五个方面对这些方案进行了比较,阐明了选择量子通道的原因,指出提出的方案是安全的,并说明了在现有技术的分析下该方案的实验可行性。     

GHZ态的多参数测量控制概率隐形传态

量子隐形传态大多都使用最大化纠缠态作为量子信道,但最大化纠缠资源只存在于理想情况下。研究了非最大化纠缠信道的量子隐形传态,基于非最大化纠缠GHZ态提出了一个新型的概率控制隐形传态方案。通过引入多参数通用测量,可以根据量子信道参数调整测量基参数,进而实现最佳的成功概率。加入了量子控制者,使方案具有更高的灵活性。该方案可以被扩展到接收者没有足够量子能力的半量子通信情况,进一步扩大了概率隐形传态的应用范围。     

基于多参数测量的双向受控隐形传态

融合了双向隐形传态、受控隐形传态、概率隐形传态及多参数测量思想,提出了一个新的双向受控概率隐形传态协议。在该协议中,以五粒子非最大纠缠团簇态为信道,发送者采用多参数通用测量,接收者引入辅助粒子,并在控制者的允许下,利用测量信息施行适当酉变换,就能以一定概率同时交换他们的量子态。分析了成功概率（经典耗费）与量子纠缠参数及测量参数间的依赖关系,说明了该协议可以根据量子信道的参数来调整多参数测量的参数,达到调节成功概率或经典耗费,满足真实世界中多种不同需求的目的。此外,该协议是经典双向受控隐形传态的推广。     

9-量子团簇态信道的非对称双向量子信息传输

利用一个9-量子团簇态为信道,分别提出了三个关于二量子态和三量子态的双向量子信息传输协议。在第一个协议中,Alice能把三量子a1、a2和a3的未知态传送给Bob,Bob能把二量子b1和b2的未知态传送给Alice。Alice采用特殊三粒子态测量基,使得方案简化了一半。在第二个协议中,Alice在远方的Bob处制备三粒子a1、a2和a3的已知态,同时Bob也能在Alice处制备二量子b1和b2的已知态。由于他们充分利用了前馈测量策略,制备任务能够完美完成。在第三个协议中,利用前两个协议的优点,Alice能成功将三量子a1、a2和a3的未知态传送给Bob,Bob也完美地在Alice处制备二量子b1和b2的已知态。     

通过五粒子信道的非对称双向量子信息传输

利用一个五粒子团簇态为信道,分别提出了三个关于二粒子态和单粒子态的双向受控量子信息传输协议。在第一个协议中,通过引入辅助粒子,实施受控非门运算和Bell态测量,Alice能把二粒子未知态传送给Bob,同时Bob也能把单粒子未知态传送给Alice。在第二个方案中,通过引入辅助粒子、巧妙构造正交基和执行单粒子投影测量,Alice能帮助Bob远程地制备二粒子已知态,同时Bob也能帮助Alice远程地制备单粒子已知态。由于他们充分利用了前馈策略去构造测量基,制备任务能够完美完成。在第三个方案中,结合前两个方案的特点,Alice能成功将二粒子未知态传送给Bob,Bob也完美地在Alice处制备单粒子已知态。上述三个方案离开监控者的允许是不能实现的。     

三态纠缠的可控的量子秘密共享协议

提出由3个节点组成的星型量子网络中,基于三态纠缠的可控的量子秘密共享协议。在协议中,3个节点S₁、S₂、S₃共享2N个GHZ-like states,发送编码序列,利用可控制的状态参量α,将测量结果的联合计算共享密钥。理论分析证明,该协议对于外在的窃听者Eve和内在的窃听者都具有很高的安全性。如果存在窃听者,则必然发现,从而保证了共享量子密钥的安全性。     

Controlled teleportation

In this article, we review the recent development of controlled teleportation which can be used for sharing quantum information and has important applications in remote quantum computation. We introduce the principles of a couple of controlled teleportation schemes with maximally entangled quantum channels and those with pure entangled quantum channels (non-maximally entangled states). The schemes based on maximally entangled states have the advantage of having maximal efficiency although there are differences in their implementations in experiment. In the controlled teleportation schemes using non-maximally entangled states as the quantum channels, the receiver can reconstruct the originally unknown state by adding an auxiliary particle and performing a unitary evolution. No matter what the unknown state is (a single qubit state or an m-qudit state), the auxiliary particle required is only a two-level quantum system.