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基于七比特量子信道的联合远程态制备方法技术

技术编号:23365044 阅读:38 留言:0更新日期:2020-02-18 18:14
本发明专利技术公开了一种基于七比特量子信道的联合远程态制备方法。本发明专利技术基于七比特量子信道的联合远程态制备方法,包括:在Duke的控制下,Alice,Bob,Charlie既是发送方也是接收方,两两联合制备所需的目标态;整个方法中由Alice,Bob,Charlie,Duke以及七比特量子信道构成,其中Alice,Bob和Charlie既是发送方也是接收方,Duke是控制方;在Duke的控制下,Alice和Bob联合为Charlie制备目标态,Bob和Charlie联合为Alice制备目标态,Charlie和Alice联合为Bob制备目标态。本发明专利技术的有益效果:1、本发明专利技术中Alice,Bob,Charlie既是发送方也是接收方,任意两个为第三方制备目标态,大大的提高了态制备的效率。2、本发明专利技术中可以同时制备3个目标态,提高了多个目标态制备的速度。

Joint remote state preparation method based on seven bit quantum channel

【技术实现步骤摘要】
基于七比特量子信道的联合远程态制备方法
本专利技术涉及量子态制备领域,具体涉及一种基于七比特量子信道的联合远程态制备方法。
技术介绍
量子通信是量子信息学的一个重要分支,是量子信息中研究较早的领域。量子通信是以量子态作为信息单元来实现信息的有效传送。在量子通信中,除了需要传统的经典信道外,更为主要的还需建立通信各方之间的量子信道。所谓量子信道实际上就是通信各方之间的量子纠缠。量子纠缠在通信中的应用,创造出了用量子信道传送经典比特的“量子密集编码”、用经典辅助的办法传送量子态的“量子隐形传态”以及信息保密传送所需的“绝对安全的量子密码”等经典信息理论不可思议的奇迹[1]。量子纠缠态是在量子力学多粒子体系或者多自由度体系中最普遍存在、但又是很特殊的一种量子态。它是量子力学的其妙特性之一,即对一个子系统的测量结果无法独立于对其他子系统的测量参数。1935年Einstein、Podolsky、Rosen发表了一篇简短而又很重要的文章[2]首先涉及到了纠缠态,后来被称为EPR佯谬。同年Schrodinger在他的的著名文章[3]中定义了纠缠态概念本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于七比特量子信道的联合远程态制备方法,其特征在于,包括:在Duke的控制下。Alice,Bob,Charlie既是发送方也是接收方,两两联合制备所需的目标态;整个方法中由Alice,Bob,Charlie,Duke以及七比特量子信道构成,其中Alice,Bob和Charlie既是发送方也是接收方,Duke是控制方;在Duke的控制下,Alice和Bob联合为Charlie制备目标态,Bob和Charlie联合为Alice制备目标态,Charlie和Alice联合为Bob制备目标态;包括以下步骤:/n步骤1:目标态及信道,具体如下:/nAlice和Charlie想要给Bob制备一个任意...

【技术特征摘要】
1.一种基于七比特量子信道的联合远程态制备方法,其特征在于,包括:在Duke的控制下。Alice,Bob,Charlie既是发送方也是接收方,两两联合制备所需的目标态;整个方法中由Alice,Bob,Charlie,Duke以及七比特量子信道构成,其中Alice,Bob和Charlie既是发送方也是接收方,Duke是控制方;在Duke的控制下,Alice和Bob联合为Charlie制备目标态,Bob和Charlie联合为Alice制备目标态,Charlie和Alice联合为Bob制备目标态;包括以下步骤:
步骤1:目标态及信道,具体如下:
Alice和Charlie想要给Bob制备一个任意量子态,形式如下:



其中α和β是振幅系数且满足|α|2+|β|2=1,0≤θ1<2π。
Alice和Bob想要给Charlie制备一个任意量子态,形式如下:



其中γ和δ是振幅系数且满足|γ|2+|δ|2=1,0≤θ2<2π。
如果Bob和Charlie想要给Alice制备一个任意量子态,形式如下:



其中m和n是振幅系数且满足|m|2+|n|2=1,0≤θ3<2π。
Alice,Bob,Charlie,Duke共享七比特量子信道的表达形式如下:



Alice拥有粒子A,A1,Bob拥有粒子B,B1,Charlie拥有粒子C,C1,Duke拥有粒子d。
Alice,Bob,Charlie分别引入辅助粒子|0>A',|0>B',|0>C',并且对粒子对(A,A'),(B,B')和(C,C')执行CNOT操作,进而系统表达式如下:



步骤2:进行幅度和相位测量,具体如下:
Alice,Bob,Charlie分别把A',B',C'发送给Charlie,Alice,Bob,并且Alice,Bob,Charlie分别对粒子A1,B1,C1执行幅度测量,Charlie,Alice,Bob对粒子A',B',C'执行相位测量;
步骤3:控制测量和目标态的制备
对于Duke来说,只有其允许Alice,Bob和Charlie进行通信后,它们才可以联合制备目标态,因此控制方Duke如果制备需执行单比特测量,其测量基为{|χj>;j∈{0,1}}






因此最后系统可以写成:



Alice、Bob、Charlie各有8种测量结果组合,根据测量结果执行相应的幺正操作(I=|0><0|+|1><1|,σx=|0><1|+|1><0|,σz=|0><0|-|1><1|或σy=i(|0>&...

【专利技术属性】
技术研发人员:钱盈家姜敏锁珍张佳慧许智航
申请(专利权)人:苏州大学
类型:发明
国别省市:江苏;32

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